一种全球卫星导航信号的快速捕获方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种全球卫星导航信号的快速捕获方法及装置，其中方法包括：按照预先设定的中频偏移量进行频域和码域的二维搜索，并记录第一组搜索结果；按照当前中频偏移量等于预先设定的中频偏移量增加一个步长，进行二维搜索，并记录第二组搜索结果；按照信噪比由大到小的顺序分别对第一组搜索结果码相位与第二组搜索结果的码相位进行差值处理；当所述码相位差值小于预先设定的第一阈值时，对与码相位分别对应的频点进行差值处理，当频点差值小于预先设定的第二阈值时，表示捕获成功，否则，判断下一个码相位差值。因此，本申请提供的方法能够提高捕获成功率和准确率，使得整个导航系统性能更加优异。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术实施例公开了一种全球卫星导航信号的快速捕获方法及装置，其中方法包括：按照预先设定的中频偏移量进行频域和码域的二维搜索，并记录第一组搜索结果；按照当前中频偏移量等于预先设定的中频偏移量增加一个步长，进行二维搜索，并记录第二组搜索结果；按照信噪比由大到小的顺序分别对第一组搜索结果码相位与第二组搜索结果的码相位进行差值处理；当所述码相位差值小于预先设定的第一阈值时，对与码相位分别对应的频点进行差值处理，当频点差值小于预先设定的第二阈值时，表示捕获成功，否则，判断下一个码相位差值。因此，本申请提供的方法能够提高捕获成功率和准确率，使得整个导航系统性能更加优异。【专利说明】一种全球卫星导航信号的快速捕获方法及装置
本专利技术涉及卫星定位于导航通信领域，特别是涉及一种全球卫星导航信号的快速 捕获方法及装置。
技术介绍
全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System,GNSS)，比如：美国的 GPS系统、欧洲的Galileo系统、我国的北斗卫星导航系统等。GNSS接收机在导航时首先需 要成功地捕获卫星导航信号，然后才能进入牵引阶段得到准确的载波频率/相位、伪码速 率/相位，找到比特过渡边沿，然后再进入跟踪阶段进行帧同步、收集电文数据、储存原始 观测量，最后进行定位结算阶段，计算得到用户的位置信息。可见，GNSS信号的成功捕获在 整个卫星导航定位处理中是最初的也是最不可或缺的一步。 目前，对于GNSS信号的捕获常常采用以下方式：以接收到的GNSS信号相干结果为 基准，预先设置捕获门限，当信号与噪声的比值大于预先设置的捕获门限，表示捕获成功， 然后就可以转入牵引阶段。这种方式存在如下缺点：当接收到的信号本身是弱信号时，存在 的卫星相干和非相干累加之后的信噪比不高，在判断时候容易产生误判。另外，由于捕获门 限的设置的主观性很高，所以当设置的门限过高时，就会降低卫星的发现概率，当设置的门 限过低时，就会造成一些虚假捕获。 基于上述技术问题，现在迫切需要提供一种全球卫星导航系统的快速捕获方法， 以提高捕获成功率和准确率。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术目的在于提供一种全球卫星导航信号的快速捕获方法 及装置，提高捕获成功率和准确率，使得整个导航系统性能更加优导。 本专利技术提供了一种全球卫星导航信号的快速捕获方法，包括： 按照预先设定的中频偏移量进行频域和码域的二维搜索，并记录第一组搜索结 果； 按照当前中频偏移量等于预先设定的中频偏移量增加一个步长，进行频域和码域 的二维搜索，并记录第二组搜索结果； 按照信噪比由大到小的顺序分别对第一组搜索结果码相位与第二组搜索结果的 码相位进行差值处理； 依次判断所述码相位差值是否小于预先设定的第一阈值； 当所述码相位差值小于预先设定的第一阈值时，对与码相位分别对应的频点进行 差值处理，当频点差值小于预先设定的第二阈值时，表示捕获成功，否则，判断下一个码相 位差值，直到所有的码相位差值遍历完毕；所述第一阈值小于等于二维搜索的码相位精度， 所述第二阈值根据二维搜索的频谱精度和中频偏移量进行设置； 当所述码相位差值大于或者等于预先设定的第一阈值时，判断下一个码相位差 值，直到所有的码相位差值遍历完毕。 优选的，所述按照信噪比由大到小的顺序分别对第一组搜索结果码相位与第二组 搜索结果的码相位进行差值处理，包括： 对第一组搜索结果和第二组搜索结果分别按照信噪比由大到小的顺序进行排 序； 将排序后的第一组搜索结果中的每一个码相位分别与排序后的第二组搜索结果 中的每一个码相位进行差值处理。 优选的，所述按照当前偏移量等于预先设定的中频偏移量增加一个步长，进行频 域和码域的二维搜索，并记录第二组搜索结果之后，还包括： 按照当前偏移量等于前一个中频偏移量增加一个步长，进行频域和码域的二维搜 索，并记录对应的搜索结果，共得到N组搜索结果；所述N为预先设定的搜索次数。 优选的，还包括： 选取N组搜索结果中的任意两组搜索结果进行分析，则，所述按照信噪比由大到 小的顺序分别对第一组搜索结果码相位与第二组搜索结果的码相位进行差值处理，具体 为： 按照信噪比由大到小的顺序分别对所选取的第一组搜索结果码相位与所选取的 第二组搜索结果的码相位进行差值处理。 优选的，所述当所述码相位差值大于预先设定的第一阈值时或者当所述频点差值 大于预设的第二阈值时，还包括： 对所选取的两组搜索结果中的最大信噪比进行差值对比，当差值大于预先设置的 第三阈值时，记录较大信噪比对应的码相位C1和频点P1，否则捕获失败；所述第三阈值，根 据相干和非相干叠加次数预先设定； 选取除已被选中的两组之外的其他任意两组搜索结果，对两组搜索结果中的最大 信噪比进行差值比较；当差值大于预先设置的第三阈值时，记录较大信噪比对应的码相位 为C2,对记录的码相位C1和码相位C2进行差值比较，当差值小于预先设定的第一阈值时， 表示捕获成功的码相位为C1和频点为P1，否则捕获失败； 当差值小于预先设置的第三阈值时，确定捕获失败。 优选的，所述捕获成功之后，还包括： 将捕获成功的码相位和频点传送给牵引单元。 本专利技术还提供了一种全球卫星导航信号的快速捕获装置，包括 第一搜索模块，用于按照预先设定的中频偏移量进行频域和码域的二维搜索，并 记录第一组搜索结果； 第二搜索模块，用于按照当前中频偏移量等于预先设定的中频偏移量增加一个步 长，进行频域和码域的二维搜索，并记录第二组搜索结果； 第一差值模块，用于按照信噪比由大到小的顺序分别对第一组搜索结果码相位与 第二组搜索结果的码相位进行差值处理； 第一判断模块，用于判断所述码相位差值是否小于预先设定的第一阈值；当所述 判断结果为是时，进行第二判断模块处理；否则，进行判断下一个码相位差值，直到所有的 码相位差值遍历完毕； 第二判断模块，用于当所述第一判断模块的判断结果为是时，对与码相位分别对 应的频点进行差值处理，当频点差值小于预先设定的第二阈值时，表示捕获成功，否则，判 断下一个码相位差值，直到所有的码相位差值遍历完毕；所述第一阈值小于等于二维搜索 的码相位精度，所述第二阈值根据二维搜索的频谱精度和中频偏移量进行设置。 优选的，所述第一差值模块，包括：排序子模块，用于对第一组搜索结果和第二组 搜索结果分别按照信噪比由大到小的顺序进行排序； 差值子模块，用于将排序后的第一组搜索结果中的每一个码相位分别与排序后的 第二组搜索结果中的每一个码相位进行差值处理。 优选的，还包括：第三搜索模块，用于按照当前偏移量等于前一个中频偏移量增加 一个步长，进行频域和码域的二维搜索，并记录对应的搜索结果，共得到N组搜索结果；所 述N为预先设定的搜索次数。 优选的，还包括：选择模块，用于选取N组搜索结果中的任意两组搜索结果进行分 析，则，所述差值处理模块，具体为： 按照信噪比由大到小的顺序分别对所选取的第一组搜索结果码相位与所选取的 第二组搜索结果的码相位进行差值处理。 优选的，还包括：第二差值模块，用于当本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全球卫星导航信号的快速捕获方法，其特征在于，包括：按照预先设定的中频偏移量进行频域和码域的二维搜索，并记录第一组搜索结果；按照当前中频偏移量等于预先设定的中频偏移量增加一个步长，进行频域和码域的二维搜索，并记录第二组搜索结果；按照信噪比由大到小的顺序分别对第一组搜索结果码相位与第二组搜索结果的码相位进行差值处理；依次判断所述码相位差值是否小于预先设定的第一阈值；当所述码相位差值小于预先设定的第一阈值时，对与码相位分别对应的频点进行差值处理，当频点差值小于预先设定的第二阈值时，表示捕获成功，否则，判断下一个码相位差值，直到所有的码相位差值遍历完毕；所述第一阈值小于等于二维搜索的码相位精度，所述第二阈值根据二维搜索的频谱精度和中频偏移量进行设置；当所述码相位差值大于或者等于预先设定的第一阈值时，判断下一个码相位差值，直到所有的码相位差值遍历完毕。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于彬，陈杰，杨颖，巴晓辉，李健，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11