[发明专利]并行的直接位置估计接收机导航域联合积累输出计算方法

权利要求书

1.一种并行的直接位置估计接收机导航域联合积累输出计算方法，其特征在于：所述方法包括如下三个层次的并行处理策略：

1)第一层并行处理是利用GPU多线程方式并行执行一个卫星通道的相关器，获得该卫星通道的相关幅值；

2)第二层并行处理是利用GPU多流机制并行执行导航域每个候选网格点处、不同卫星通道所需的相关器，得到一个网格点的联合积累输出；

3)第三层并行处理是利用GPU多线程块并行执行不同候选网格点处联合积累输出的计算，得到所有网格点的联合积累输出。

2.根据权利要求1所述的并行的直接位置估计接收机导航域联合积累输出计算方法，其特征在于：在步骤1)中，所述第一层并行处理是利用GPU多线程方式并行执行一个卫星通道的相关器，获得该卫星通道的相关幅值的具体方法是：

在GPU核函数中分配多个线程，各线程并行执行本地码生成和本地载波生成任务，得到本地参考信号接着，将相关器中所涉及的接收信号x(n)与本地参考信号进行相关运算中的大量相乘和相加运算分配给多个线程并行执行，以取代传统相关器序贯执行相乘和相加运算；最后，利用CUDA规约求和算法计算相关幅值，则一个卫星通道的相关幅值表示为：

其中N表示卫星信号采样点数。

3.根据权利要求1所述的并行的直接位置估计接收机导航域联合积累输出计算方法，其特征在于：在步骤2)中，所述第二层并行处理是利用GPU多流机制并行执行导航域每个候选网格点处、不同卫星通道所需的相关器，得到一个网格点的联合积累输出的具体方法是：

利用GPU多流机制并行执行导航域每个候选网格点处、不同卫星通道的相关器，将传统的序贯计算各卫星信号相关值的方式转换为并行计算以提高运算效率；首先，构建与可见卫星数量L相同的异步、独立的CUDA流，每个CUDA流分别执行第一层得到的一个相关器，输出一颗卫星信号的相关值；L个CUDA流并行执行多个相关器，完成所有卫星通道的相关值计算；最后将所有相关器输出进行非相干累加得到一个网格点处的相关值，则一个候选网格点处的相关幅值能够表示为：

其中τ表示码时延，f_d表示多普勒频移，上标i＝1,2,…,L表示第i颗卫星信号对应的参数，L表示可见卫星数量。

4.根据权利要求1所述的并行的直接位置估计接收机导航域联合积累输出计算方法，其特征在于：在步骤3)中，所述第三层并行处理是利用GPU多线程块并行执行不同候选网格点处联合积累输出的计算，得到所有网格点的联合积累输出的具体方法是：

利用GPU的M个线程块并行执行不同候选网格点处的联合积累值，以取代传统的逐点计算各网格点联合积累值的方式；根据候选网格点数量分配M个GPU线程块，一个线程块执行第二层中一个网格点联合积累输出的计算；M个线程块并行执行多个不同候选网格点的计算，完成导航域所有候选网格点处对应相关值的计算，从而得到所有网格点的联合积累输出；则直接位置估计接收机导航域联合积累输出结果表示为：Γ＝[Λ₁,Λ₂,…,Λ_M]，下标1,2……,M表示导航域网格点的索引值。