[发明专利]一种优选导航卫星扩频码的方法

摘要

本发明针对卫星导航系统提出了一种优选导航卫星扩频码的方法。本方法计算获得扩频码组中各个扩频码的码平衡性、最大自相关旁峰值、最大互相关峰值、功率谱最大值，并依据这四个指标对扩频码进行排序和加权计算值的计算，根据加权计算值选取扩频码组中抗干扰性能较好的扩频码。采用本方法可在不改变系统软硬件设计方案和不增加系统建设成本的条件下，通过扩频码的优选有效提高了卫星导航系统的抗干扰性能性能。

主权项

1.一种优选导航卫星扩频码的方法，其特征在于步骤如下：(1)对于包含N个扩频码的码组，计算第i个扩频码中数值等于1的码片个数以及第i个扩频码中数值等于0的个数其中1≤i≤N；(2)根据步骤(1)中得到的和获得第i个扩频码的码平衡性其中||为取绝对值操作；(3)将步骤(2)中得到的码平衡性D_i的值从小到大排序，数值相同的D_i划入同一集合形成M1个集合，其中1≤j≤M1；数值最小的D_i对应的集合为数值最大的D_i对应的集合为依照排序结果得出码平衡性D_i的扩频码计算值，对应的扩频码计算值为1，对应的扩频码计算值为2，依次类推，对应的扩频码计算值为M1；所有扩频码计算值构成集合其中为第i个扩频码的计算值；(4)依次计算码组中第i个扩频码的循环移位自相关值1≤l≤L，C_i(l)为第i个扩频码的第l个码片，k为码片循环移位的偏移量，0≤k≤L-1，C_i(l+k)为第i个扩频码的第l+k个码片；(5)根据步骤(4)中得出的第i个扩频码的循环移位自相关值，获得第k个扩频码的最大自相关旁峰值1≤k≤L-1，其中max()为取最大操作；(6)将步骤(5)中得出的最大自相关函数旁峰值从小到大排序，数值相同的划入同一集合形成M2个集合，其中1≤j≤M2，数值最小的对应的集合为数值最大的对应的集合为依照排序结果得出最大自相关函数旁峰值的扩频码计算值，对应的扩频码计算值为1，对应的扩频码计算值为2，依次类推，对应的扩频码计算值为M2；所有扩频码的计算值构成集合其中为第i个扩频码的计算值；(7)依次计算获得第i个扩频码与码组中其他N-1个扩频码的互相关峰值其中C_n(l)为第n个扩频码的第l个码片，n＝1，2，…N，且n≠i；(8)根据步骤(7)中获得的互相关峰值，计算得到互相关峰值最大值其中max()为取最大操作；(9)将步骤(8)中获得的最大互相关峰值从小到大排序，数值相同的划入同一集合形成M3个集合，其中1≤j≤M3，数值最小的对应的集合为数值最大的对应的集合为依照排序结果得出最大互相关峰值的扩频码计算值，对应的扩频码计算值为1，对应的扩频码计算值为2，依次类推，对应的扩频码计算值为M3。所有扩频码的计算值构成集合其中为第i个扩频码的计算值；(10)根据步骤(4)中获得的第i个扩频码的循环移位自相关值R_i(k)，依次计算码组中第i个扩频码的功率谱值其中为傅里叶变换，R_i为由R_i(k)组成的序列；(11)根据步骤(10)中获得的第i个扩频码的功率谱Θ_i，计算得到功率谱最大值(12)将步骤(11)中获得的功率谱最大值从小到大排序，数值相同的划入同一集合形成M4个集合，其中1≤j≤M4，数值最小的对应的集合为数值最大的对应的集合为依照排序结果得出功率谱最大值的扩频码计算值，对应的扩频码计算值为1，对应的扩频码计算值为2，依次类推，对应的扩频码计算值为M4；所有扩频码的计算值构成集合为第i个扩频码的计算值；(13)分别给码平衡性D_i、最大自相关旁峰值最大互相关峰值功率谱最大值的扩频码计算值集合S¹、S²、S³和S⁴赋予权值w₁，w₂，w₃，w₄，权值w₁，w₂，w₃，w₄应满足0≤w₁≤1，0≤w₂≤1，0≤w₃≤1和0≤w₄≤1，且w₁+w₂+w₃+w₄＝1；对于带宽、发射功率受限的系统取w₁＝0.4，w₂＝w₃＝w₄＝0.2；对于要求接收机假锁概率的系统取w₂＝0.4，w₁＝w₃＝w₄＝0.2；对于要求抗多址干扰能力的系统取w₃＝0.4，w₁＝w₂＝w₄＝0.2；对于要求抗窄带干扰能力的系统w₄＝0.4，w₁＝w₂＝w₃＝0.2；其余系统取w₁＝w₂＝w₃＝w₄＝0.25；(14)根据权值和扩频码计算值集合S¹、S²、S³和S⁴，计算各个扩频码的加权计算值S，即S＝w₁·S¹+w₂·S²+w₃·S³+w₄·S⁴；加权计算值S值最小的扩频码为最优。