[发明专利]低轨卫星导航信号的延迟自相关捕获方法、装置及系统

说明书

本发明公开了一种低轨卫星导航信号的延迟自相关捕获方法、装置及系统，通过不同卫星播发采用不同序列和不同周期的扩频码生成的导航信号，用户机对接收到的导航信号进行延迟自相关，通过相关峰的间隔即可判断当前需要捕获的卫星号，既不用对所有卫星依次进行捕获，也不用对载波多普勒进行搜索，提高了用户机捕获效率，节省了捕获时间。

技术领域

本发明涉及卫星导航领域，具体的涉及一种低轨卫星导航信号的延迟自相关捕获方法、装置及系统。

背景技术

近年来，低轨卫星系统蓬勃发展，低轨卫星由于轨道高度低，信号路径衰减小，信号落地功率高，若利用低轨卫星系统进行导航增强，可以很好的提升现有卫星导航系统的性能。但是低轨卫星导航系统具有卫星数量多、卫星运动速度快的特点，给低轨卫星导航信号的捕获带来了极高的计算复杂度。

传统的卫星导航信号采用BPSK(Binary Phase Shift Keying)、BOC(BinaryOffset Carrier)等信号调制体制，上述信号体制在捕获过程中，载波频偏会导致相关损耗，因此需要对载波多普勒进行密集的频率搜索，从而消除载波模糊度，低轨卫星运动速度相比于中高轨道卫星高出约10倍，其多普勒搜索空间也高出约10倍，同时低轨卫星星座的规模也远高于中高轨卫星系统，因此所需要搜索的卫星的数量也远高于中高轨卫星，这就造成了捕获计算量被成倍的放大，导致用户机捕获信号的效率低、耗时长。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种低轨卫星导航信号的延迟自相关捕获方法、装置及系统，能够解决低轨卫星导航信号的捕获计算复杂度高的问题。

根据本发明第一方面实施例的低轨卫星导航信号的延迟自相关捕获方法，其特征在于，包括以下步骤：

卫星载荷阶段：

生成卫星对应的扩频码，不同卫星对应扩频码的序列和周期不同；

根据扩频码对导航电文进行扩频调制，生成导航信号；

将所述导航信号播发出去；

用户机阶段：

接收来自不同卫星同时到达的导航信号；

对接收到的导航信号做延迟自相关得到相关峰；

根据所述相关峰的间隔和不同卫星对应扩频码的周期，判断出当前捕获到的卫星号；

生成不同卫星的扩频码；

根据当前捕获到的卫星的扩频码对导航信号进行精捕获、跟踪和解调。

根据本发明第一方面实施例的低轨卫星导航信号的延迟自相关捕获方法，至少具有如下技术效果：本发明实施方式通过不同卫星播发采用不同序列和不同周期的扩频码生成的导航信号，用户机对接收到的导航信号进行延迟自相关，通过相关峰的间隔即可判断当前需要捕获的卫星号，既不用对所有卫星依次进行捕获，也不用对载波多普勒进行搜索，提高了用户机捕获效率，节省了捕获时间。

根据本发明的一些实施例，所述扩频码采用Gold码。

根据本发明的一些实施例，所述卫星载荷阶段中不同扩频码之间的周期间隔相同。

根据本发明的一些实施例，所述卫星载荷阶段中不同扩频码之间的周期间隔相同。

根据本发明的一些实施例，所述卫星载荷阶段中不同扩频码之间的周期相差不低于3个码片。

根据本发明的一些实施例，所述用户机阶段中接收的导航信号为当前用户机可视的卫星发出的导航信号的叠加。

根据本发明第二方面实施例的低轨卫星导航信号的延迟自相关捕获装置，其特征在于，包括：扩频码生成模块，所述扩频码生成模块用于生成不同卫星对应的扩频码；