[发明专利]基于码元序列估计的北斗卫星导航系统B1频带弱D1信号捕获方法

摘要

本发明公开了一种基于码元序列估计的北斗卫星导航系统B1频带弱D1信号捕获方法，首先，将每1ms中频卫星信号与本地信号作相关运算，然后对信号中纽曼霍夫曼(NH)码元序列以及导航信息位进行假设，得到不同的扩展NH码元序列，根据得到的扩展NH码元序列，对每1ms的相关运算结果进行相干和非相干累加，将累加结果的最大值作为检测量和阈值进行比较，最后，判断是否捕获到可视卫星信号。本发明解决了信号中NH码元以及导航信息位跳变引起的相邻伪随机噪声(PRN)码周期间比特符号翻转问题，同时可以直接获得位同步信息，减小卫星定位时间。

主权项

1.基于码元序列估计的北斗卫星导航系统B1频带弱D1信号捕获方法，其特征是，包括以下步骤：步骤1：将每1ms中频卫星信号与1ms本地信号作相关运算，得到每1ms的相关运算结果；步骤1的具体步骤如下：1)设定预检测积分时间为Mms；设定多普勒频移搜索步长为Δf，多普勒频移搜索范围为(f_min,f_max)；检测阈值设置为V_t；将多普勒频移搜索值为的本地载波与延时了个采样点的本地PRN码信号相乘，得到1ms本地信号l(n)；2)取Mms连续的中频采样信号r(n)，将每1ms的中频信号分别与本地信号做相关运算，得到M个相关结果为步骤2：对中频卫星信号中纽曼霍夫曼码元序列以及导航信息位进行假设，得到不同的扩展NH码元序列；步骤2的具体方法如下：根据北斗卫星导航系统B1频带D1信号中采用的NH码元序列，设置个的扩展NH码元序列ENH^j，每个ENH^j序列由原始NH码元序列与Mms信号中导航信息位的不同取值假设相结合得到，且均包含M+19个码片；假设Mms信号中的起始NH码元是原始NH码元序列中第ini个码元，ini＝{1,2,…,20}，对于每一种起始NH码元序号ini的假设，由J个ENH^j序列可以得到J个ENH^j子序列ENH^ini,j，每个子序列是由相应ENH^j序列中第ini到第ini+M‑1个码元组成；步骤3：根据步骤2得到的扩展NH码元序列，对步骤1得到的每1ms的相关运算结果进行相干累加和非相干累加；步骤3的具体步骤如下：1)将ENH^ini,j序列中的码元分别与步骤1中得到的M个值对应相乘，得到新的相关结果序列；2)在信号中起始NH码元序号为ini的假设下，共得到J个新的相关结果序列；3)将得到的每个相关结果序列分成K段，对每段的N个相关结果值进行相干累加并取模；4)在信号中起始NH码元序号为ini的假设下，对于每一段的相干累加，由J组相关结果序列可以得到J个相干累加模值，取其中最大值作为本段相干累加模值结果；5)对得到的K个模值结果进行非相干累加，作为信号中起始NH码元序号为ini的假设下的非相干累加结果；得到的20个非相干累加结果分别对应于20种信号中起始NH码元序号的假设；6)取20个非相干累加结果的最大值作为估计参数为时的最终检测量；步骤4：将20个非相干累加结果的最大值作为检测量和阈值进行比较，判断是否捕获到可视卫星信号。