本发明专利技术属于通信和导航领域，公开了一种基于DFT优化的捕获方法。针对现有的卫星导航捕获方法中的效率、资源和功耗较大的问题，本发明专利技术通过对DFT的系数进行量化实现了对DFT的计算进行优化，同时根据需要对DFT点数进行优化，节约了大量的计算量、存储和其它等资源。在导航应用中，除了对DFT系数进行低比特量化，同时也根据搜索多普勒偏移范围对DFT点数进行裁剪，从而使得DFT的计算量和计算点数都大量减少，节约存储资源、计算资源、时间和功耗等。本发明专利技术的方法可以有效应用于卫星导航。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于通信和导航领域，尤其涉及用于卫星导航的捕获方法。
技术介绍
全球定位系统(GPS，Global Position System)是新一代的精密卫星定位系统。 GPS接收机对所接收信号的处理通常包括信号的捕获、信号载波和码锁定、导航电文和伪距的提取与计算以及定位值的解算。GPS系统采用的是扩频通信技术，在扩频接收机解扩解调前必须使接收机本地恢复的扩频码与载波与接收信号同步，只有在码相位与载波频率误差在一定范围内时，解调器才能正常工作。由于存在频率源的漂移、电波传输的时延、多普勒频移、多径效应等因素的影响，码相位以及载波的同步会具有一定的不确定性，因此接收机必须首先对信号进行捕获，将码相位与载波频率估计误差降低到一定范围内才能提供给跟踪环路，进行信号跟踪。导航卫星信号的捕获是GPS接收机信号处理的第一步和关键。目前接收机中，特别在军码接收机和多模接收机中，资源、体积和功耗是约束接收机发展的一大难题。针对这一问题，国内外许多机构和单位进行了大量研究。卫星信号的捕获大多数是基于时域上与频域上实现，传统的方法是在时域上利用串行搜索的办法对扩 1 石马iiifffi·。“Van Nee, Coenen, Davenport. New Fast GPS Code-Acquisition Technique Using FFT, Electronic Letters，1991，vol. 27，NO. 2 :158_160” 首先提出使用 FFT实现扩频码的快速捕获方法；在文献“C. Yang, i^ast code acquisition with FFT and its sampling schemes, Proc. Institute of Navigation ION—GPS 96, Kansas City, M0, September 1996，1729-173”对FFT的多种抽样方案进行了比较和分析；在文献“Extended Replica Folding for Direct Acquisition of GPS P-Code and Its Performance Analysis, Proceedings of ION GPS 2000. Salt Lake City, Ut :The Institute of Navigation, 2000. 2070-2078”提出了 XFAST实现P (Y)码的快速捕获方案，又在文献 "Sequential Block Search for Direct Acquisition of Long Codes under Large Uncertainty, Proceedings of the 2001 National Technical Meeting. Long Beach, CA ION, Jan. 2001. 408-414”提出了序列块搜索算法，并对利用FFT实现短周期码，长周期码以及无周期码的捕获方法进行分类和归纳。国内对长码直捕的方法的分析也很多，并且很多在实现上给出了相应的研究成果，如大规模并行相关器实现的串并结合的滑动相关器法， 扩展复制重叠均值法，以及PMF-FFT的方法等。由于卫星和接收机之间存在的相对运动，在接收机使用过程中必然会引入多普勒频移。而多普勒频移将导致扩频增益发生衰减，影响捕获工作，因此在捕获过程中必须进行相应的补偿处理，去除多普勒频移所产生的影响。为了实现低功耗、低资源和小型化的接收机，特别在未来的多模接收机中，许多学者提出了众多的优化方法，但是效率、资源、功耗等的优化问题依然是捕获的研究重点
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有的卫星导航捕获方法中的效率、资源和功耗较大的问题， 提出了一种基于DFT优化的捕获方法。本专利技术的技术方案是一种基于DFT优化的捕获方法，包括如下步骤Si，把接收到的卫星信号N点数据和本地的伪随机码的N点数据进行相关运算； S2，对步骤Sl中每次相关运算的结果作N点权利要求1. 一种基于DFT优化的捕获方法，包括如下步骤Si，把接收到的卫星信号的N点数据和本地的伪随机码的N点数据进行相关运算； S2，对步骤Sl中每次相关运算的结果作N点DFT，2.根据权利要求1所述的基于DFT优化的捕获方法，其特征在于，所述步骤S2后还包括步骤S3，计算DFT计算点数的最大值3.根据权利要求1或2所述的基于DFT优化的捕获方法，其特征在于，所述的N为M的整数倍。4.根据权利要求1或2所述的基于DFT优化的捕获方法，其特征在于，所述的M为8。全文摘要本专利技术属于通信和导航领域，公开了一种基于DFT优化的捕获方法。针对现有的卫星导航捕获方法中的效率、资源和功耗较大的问题，本专利技术通过对DFT的系数进行量化实现了对DFT的计算进行优化，同时根据需要对DFT点数进行优化，节约了大量的计算量、存储和其它等资源。在导航应用中，除了对DFT系数进行低比特量化，同时也根据搜索多普勒偏移范围对DFT点数进行裁剪，从而使得DFT的计算量和计算点数都大量减少，节约存储资源、计算资源、时间和功耗等。本专利技术的方法可以有效应用于卫星导航。文档编号G01S19/30GK102288975SQ201110120909公开日2011年12月21日 申请日期2011年5月11日 优先权日2011年5月11日专利技术者何春, 宗竹林, 徐小良, 敖思远, 武鹏, 田忠, 陆永彩 申请人:电子科技大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种基于ＤＦＴ优化的捕获方法，包括如下步骤：Ｓ１，把接收到的卫星信号的Ｎ点数据和本地的伪随机码的Ｎ点数据进行相关运算；Ｓ２，对步骤Ｓ１中每次相关运算的结果作Ｎ点ＤＦＴ，其中ｘ（ｎ）为相关运算的结果，Ｘ（ｋ）为计算ＤＦＴ后的频域结果，具体过程如下：把频域复平面上Ｎ个等分点缩小为Ｍ等分，设Ｎ＝Ｍ＊ｍ，Ｍ等分后，把Ｍ等分上的值代替原来Ｎ等分值Ｎ等分值在区间或上的值都用Ｍ等分上的值代替，然后按照ＤＦＴ计算方法进行计算Ｎ点ＤＦＴ，得到ＤＦＴ频域结果；Ｓ４，过ＤＦＴ频域结果和预设的门限值比较，如果超过门限值，得到信号的多普勒频移值，如果没有超过门限值，则码相位移动一个数据，继续步骤Ｓ１，如果所有的相位搜索完毕后仍然没有结果，则更换中频或码序列，继续搜索。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：宗竹林，何春，陆永彩，武鹏，田忠，敖思远，徐小良，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：90
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