[发明专利]一种GPS定位卫星L2C中频信号CL码捕获方法

摘要

本发明涉及一种GPS定位卫星L2C中频信号CL码捕获方法，基于折叠和平均采样思想，首先利用CL码信号不同段之间相互正交的特点，通过线性叠加形成折叠码后进行相关捕获，有效地减少了相关计算的次数，同时利用平均采样法减少每次傅里叶变换相关的采集点数目，并采用分裂基傅里叶变换代替传统的基2傅里叶变换进行相关运算，进一步减少了每次相关过程中所需要的计算量和存储空间，提高了捕获的实时性。

主权项

一种GPS定位卫星L2C中频信号CL码捕获方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤001.接收定位卫星发送的一个周期的L2C中频信号，并与预设多普勒频移值ω_D＝(ω_D)_min下、与L2C中频信号长度相同的本地载波信号按时间序列一一对应相乘，获取信号S，其中，L2C中频信号的周期为T，(ω_D)_min为多普勒频移搜索范围的最小值；步骤002.将信号S按长度平均划分为K段，K≥2，各段信号的采样点数为N，任取其中一段信号，记为信号S1；然后按预设采样点数N_d，通过平均采样法将信号S1的采样点数由N降至N_d，记为平均采样信号S1_cy，并通过补零操作将平均采样信号S1_cy扩展为其中，0表示与平均采样信号S1_cy长度相同的零向量；步骤003.本地生成一个周期为T、对应上述发送L2C中频信号的定位卫星的本地CL码信号，且长度与上述L2C中频信号长度相同，将其按长度平均划分为K段，CL₁、…CL_i、…CL_K，1≤i≤K；然后按首尾相连、依次将相邻两段信号组合成一个新码信号的方式，获得K个新码YHC_i；按预设叠加段数M，通过线性叠加法依次将K个新码YHC_i叠加构成n个折叠码HC_s，1≤s≤n，n＝ceil(K/M)，ceil表示向上取整函数；按照步骤002中的平均采样法将各个折叠码HC_s的采样点数由2N降至2N_d，记为平均采样折叠码步骤004.根据如下公式，将各个平均采样折叠码分别和S_zp按时间序列一一对应相关，获得相关结果记为YCorr_s，$Y{\mathrm{Corr}}_s=\mathrm{SIFFT}\{\mathrm{SFFT}\left({\mathrm{HC}}_s^{\mathrm{cy}}\right).*\mathrm{conj}[\mathrm{SFFT}\left(S_{\mathrm{zp}}\right)\left]\right\}$其中，SFFT和SIFFT分别表示分裂基傅里叶变换和分裂基逆傅里叶变换，conj表示共轭运算；然后分别获取各个相关结果YCorr_s中的前一半数据，即为各个平均采样折叠码分别与S_zp的最终相关结果Corr_s，对n个最终相关结果Corr_s进行比较，判断是否存在相关峰值，是则进入步骤006；否则进入下一步骤；步骤005.依次在{(ω_D)_min+Δω_D、(ω_D)_min+2Δω_D、…(ω_D)_max}范围中，改变多普勒频移值ω_D的值，跳转至步骤001，其中，Δω_D为多普勒频移的搜索长度，(ω_D)_max为多普勒频移搜索范围的最大值；步骤006.根据步骤004中获得的相关峰值，确定L2C中频信号CL码信号的捕获范围，实现CL码信号的捕获，获得CL码信号的初始相位。