用于获取GEO（地球同步轨道）卫星的方法和对应接收器技术

提供用于获取GEO(地球同步轨道)卫星的方法和对应接收器。用于在GNSS接收器处获取属于北斗导航系统的卫星的星座的GEO(地球同步轨道)卫星的方法，包括在承载给定的卫星的数据流的信号(s

【技术实现步骤摘要】
用于获取GEO（地球同步轨道）卫星的方法和对应接收器
本说明书涉及GNSS接收器处的用于获取和跟踪属于北斗导航系统的卫星星座的GEO(地球同步轨道)卫星的技术，包括在承载给定的GEO卫星的数据流的信号中检测数据位的边沿，以便在锁定跟踪阶段开始时同步GEO卫星并且对GEO卫星的所述数据流解调制。各种实施例可以应用于例如包括通过有限状态机实施该方法的数字信号处理模块的GNSS接收器，特别是根据STA8090平台的GNSS接收器。
技术介绍
北斗导航卫星系统(BDS)空间星座由27个MEO(中地球轨道)卫星和5个GEO(地球同步轨道)卫星组成。从共同的数据位长度(20ms)开始，由MEO卫星发出的信号与GPS信号共享很多相似性。MEO信号包括其它特征，即在数据位传输之上，通过NH(诺伊曼-霍夫曼)次级代码的存在实现的直接RFI(射频干扰)保护机制，该NH次级代码调制数据，并且当跟踪连续波而非卫星本身时直接减少可观测的载波与噪声密度比率C/N0。这个的发生是因为NH次级代码调制的自然缺失暗示当连续波进入MEO跟踪回路时接收器侧的清除管理的直接失败。相反地，GEO卫星发出更快的、2ms数据位长度、并且完全未针对RFI和系统间互相关进行保护的信号。因此，更难以在获取开始时正确地执行位边沿检测从而开始跟踪阶段并且当跟踪已经建立时抵制RFI。
技术实现思路
一个或者多个实施例的目的是提供用于获取GEO(地球同步轨道)卫星的方法，该方法解决了现有技术的缺点。根据一个或者多个实施例，由于具有在权利要求1中指定的特性的方法，该目的得以实现。一个或者多个实施例可以涉及对应的系统。权利要求书形成在本文中联系各种实施例提供的技术教导的组成部分。根据本文中描述的解决方案，方法包括在接收器处在对应于恒定数据周期的时间长度内，从数据序列中的两个相应的可能的初始位置开始，执行相干功率积累，并且将跟踪比率参数计算为所述两个相干功率积累的比率乘以恒定值。在变体实施例中，方法包括将跟踪比率与大于所述恒定值的较大的参考值和小于所述恒定值的较小的参考值进行比较，并且如果跟踪比率大于较大的参考值，则数据位边沿被认为是被放置在由偶数毫秒指示的时刻，而在跟踪比率小于较小的参考值的情形下，数据位边沿被认为是被放置在奇数毫秒处。在变体实施例中，方法包括检查所述跟踪比率参数的值是否落在由两个参考值限定的范围内，并且在否定的情况下，舍弃卫星。在变体实施例中，方法包括初步验证在接收器启动时，数据位边沿预测是否可用于GEO卫星，并且在肯定的情况下，将相干功率积累设置为分别在预测的位边界和之后的毫秒开始积累。在变体实施例中，方法包括在表示锁定地球同步轨道卫星的时间的给定同步超时之后，比较或者检查跟踪比率参数。在变体实施例中，方法包括初步验证在接收器启动时数据位边沿预测是否可用于GEO卫星，并且在肯定的情况下，将相干功率积累设置为分别在预测的位边界和之后的毫秒开始积累。在变体实施例中，方法包括对准跟踪的步骤，该步骤包括验证跟踪比率参数是否小于较小的参考值，并且在正面的情况下，执行对准交换步骤，该步骤包括交换被假设为位边界的阶段，并且检查在位边沿位置的这种交换之后，所报告的载波与噪声密度的增益是否发生。在变体实施例中，方法包括：执行RFI移除操作；检查跟踪比率是否落在由RFI高阈值和RFI低阈值限定的范围内，并且在肯定的情况下执行卫星排除，所述范围落在大于所述恒定值的所述较大的参考值至小于所述恒定值的较小的参考值内。在变体实施例中，方法包括，恒定值优选地是数据位速率的两倍，特别地为1000。在各种实施例中，本文中描述的解决方案还涉及用于获取属于北斗导航系统的卫星星座的GEO(地球同步轨道)卫星的GNSS接收器，其特征在于，实施根据前述实施例中的任何实施例的方法。附图说明现在将仅仅通过非限制性示例的方式，参照附图描述本解决方案，其中：-图1是示出了卫星信号的数据流的图；-图2A至图2D表示根据本文描述的方法的在不好的对准条件期间接收器中的不同信号的时序图；-图3表示时序图，其表示在本文描述的方法的运行时间期间的RFI检测步骤的操作；-图4表示图示本文描述的方法的实施例的流程图。具体实施方式以下描述说明了目的在于对实施例的深入理解的各种具体细节。可以不具有具体细节中的一个或者多个，或者使用其它方法、部件、材料等实施这些实施例。在其它情形下，已知的结构、材料、或者操作未被详细图示或者描述，使得将不会模糊实施例的各个方面。在本说明书的框架中提及“实施例”或者“一个实施例”意指指示联系实施例描述的特定配置、结构、或者特性被包括在至少一个实施例中。同样地，可以在本说明书的各个点出现的诸如“在实施例中”或者“在一个实施例中”之类的短语不一定指代同一实施例。此外，特定的构造、结构、或者特性可以在一个或者多个实施例中被适当地组合。本文中所使用的引用仅旨在方便性，并且因此不限定保护的范围或者实施例的范围。为了描述本解决方案，现在将初步描述与本解决方案相关的一些量的含义。由GNSS接收器接收的处于北斗L1频率的复合信号r(t)，其中si(t)指示卫星的星座S(特别地，北斗系统的地球同步轨道卫星的星座)的第i个卫星的信号贡献，并且n(t)指示进入接收器的噪声。第i个信号贡献si(t)可以被重写为si(t)＝Aici(t-ti)di(t-ti)[cos(2πf1+Δfi)t+θi)](2)其中指示第i个信号的幅度，Pi指示功率，ci(t)、di(t)分别指示时刻t处的C/A(清除/获取)脉冲和数据位值，f1是L1北斗载波的频率，Δfi是由第i个卫星多普勒(Doppler)和用户运动之和给出的频率位移，θi是载波相位偏移，而ti模拟整体传播延迟。如提到的，对于MEO卫星而言，di表示通过NH次级代码对数据位(20ms长)的调制，并且可以根据D1导航消息格式变化。对于GEO卫星而言，数据位di代之跨两个连续毫秒是恒定的，并且可以根据D2导航消息格式在0/1中变化。为了开始锁定跟踪阶段并且对GEO卫星的数据流解调制，在获取引擎机器已经提供了有效点之后，必须找到数据位di的边界。在图1中，示出了由GEO卫星发射的D2导航信号si的数据di。图1中的单元序列指定多个跟踪位置：0、1、..N，每个的长度为1毫秒。如提到的，数据位周期Tc为两毫秒。如图1所示，如果数据di为两(Tc)毫秒长并且恒定，则对于数据di而言有两个可能的初始跟踪位置，即I01(从0到1毫秒)和I12(从1到2毫秒)。换句话说，I01和I12是具有半个位周期Tc(即1毫秒)的给定偏移的两个跟踪位置。从这样的两个相应可能初始位置I01和I12开始的2个连续毫秒(即数据位周期Tc)内的相干功率积累P01、P12接着可以使用包含I01和I12两者的3个连续毫秒的测量时间Tm形成。相干功率积累P01、P12还被连续滤波以便使得它们的值趋向于相应的平均值和可以在若干秒(例如2至3秒)的时段内执行的这一滤波操作旨在稳定瞬时功率，以获得这样的功率和在这样的功率的基础上获得的参数的更可靠值，这在下面描述。为了形容对第i个GEO卫星的跟踪，引入了跟踪比率XGS：作为第一位置I01内的相干功率积累和第二初始位置I12内的相干功率积累的比率(特别地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在GNSS接收器处获取属于北斗导航系统的卫星的星座的GEO(地球同步轨道)卫星的方法，所述方法包括在承载给定GEO卫星的数据流的信号(s

【技术特征摘要】
2015.12.07 IT 1020150000809081.一种用于在GNSS接收器处获取属于北斗导航系统的卫星的星座的GEO(地球同步轨道)卫星的方法，所述方法包括在承载给定GEO卫星的数据流的信号(si)中检测数据位(di)的边沿，以便在锁定跟踪阶段开始时同步所述GEO卫星并且对所述GEO卫星的所述数据流解调制，其特征在于，所述方法包括在所述接收器处在对应于恒定数据周期(Tc)的时间长度内，从数据序列中的两个相应的可能初始位置(I01、I12)开始，执行(130)相干功率积累并且将跟踪比率参数(XGS)计算为所述两个相干功率积累的比率乘以恒定值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括将所述跟踪比率(XGS)与大于所述恒定值的较大参考值(XGL0)和小于所述恒定值的较小参考值(XGL1)进行比较(130)，并且在所述跟踪比率(XGS)大于所述较大参考值(XGL0)的情况下，所述数据位(di)的边沿被认为被放置在由偶数毫秒(0、2、4、…2N)指示的时刻，而在所述跟踪比率(XGS)小于所述较小参考值(XGL1)的情形下，所述数据位(di)的边沿被认为被放置在时刻1、3、5…(2N+1)毫秒，即奇数毫秒。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，包括检查(140)所述跟踪比率参数(XGS)的值是否落在由两个参考值(XGL0、XGL1)限定的范围内，并且在肯定的情况下舍弃(145)所述卫星。4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，包括初步验证(120)在所述接收器启动时数据位边沿预测是否能用于所述GEO卫星，并且在肯定的情况下将所述相干功率积累设置为分别在所预测的位边界和之后的毫秒开始积累。5.根据权利要求2或者3或者4所述的方法，其特征在于，包括将对应于第一初始位置的第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·迪格拉齐亚，
申请(专利权)人：意法半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT