偽碼二維並行搜索系統的製作方法

2023-06-05 01:28:56

專利名稱：偽碼二維並行搜索系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種偽碼搜索系統，具體是指一種用於衛星導航系統的偽碼二維 並行搜索系統。
背景技術：
在目前的衛星導航系統中，衛星信號的捕獲性能決定著接收機的靈敏度以及首次 定位時間等重要性能，尤其在P碼捕獲方面，由於碼字非常長，搜索需要的計算量非常之 大。偽碼捕獲單元作為北鬥二號用戶機基帶信號處理的關鍵單元，決定著捕獲靈敏度和首 次定位時間等用戶機的重要指標。通常情況下，對偽碼的搜索分為獨立的兩個過程，即距離 維的搜索和都卜勒維的搜索。搜索過程是這樣的，首先估計出都卜勒的值，然後在該都卜勒 值情況下對整個碼相位進行搜索，若未搜索到有效信號，則變換一個都卜勒分格繼續搜索， 直到搜索完整個都卜勒可能範圍，衛星導航信號P碼的碼周期通常大於1星期，碼速率高達 10. 23MHz，對P碼進行捕獲時，若使用依次搜索各個都卜勒分格的方法，其效率低下，捕獲 時間長，很難達到P碼捕獲的指標要求。

實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種偽碼二維並行搜索系統，配合其實現方法來完成 偽碼的搜索，通過對距離維和都卜勒維的同時搜索，縮短偽碼搜索時間，以提高搜索效率。本實用新型的目的通過下述技術方案實現本實用新型偽碼二維並行搜索系統，包括信號接收裝置、本地PN碼產生器、信號 捕獲模塊、以及信號處理器，所述信號接收裝置與信號捕獲模塊連接，本地PN碼產生器、信 號捕獲模塊分別與信號處理器連接，且本地PN碼產生器與信號捕獲模塊連接。信號接收裝 置將接收的衛星信號和本地PN碼產生器產生的信號通過信號捕獲模塊處理後通過數據總 線與信號處理器連接。所述的信號捕獲模塊包括信號採樣模塊和高速處理模塊，所述信號採樣模塊包括 與信號輸入設備連接的數字下變頻器DDC、與數字下變頻器DDC連接的濾波器、以及與濾波 器連接的緩存裝置，緩存裝置與高速處理模塊連接，高速處理模塊通過數據總線與信號處 理器連接。信號採樣模塊將信號接收裝置輸出的中頻信號經過A/D變換後，將根據所對應 的中頻頻率進行下變頻，下變頻後的同相分量I和正交分量Q兩路數據進行HR濾波，然後 用時鐘採樣存入緩存裝置。所述的高速處理模塊包括依次連接的並行相關器、緩存器、FFT求模電路、信號非 相干積累電路、相關峰值搜索電路，所述並行相關器與信號採樣模塊連接，相關峰值搜索電 路通過數據總線與信號處理器連接，還包括與並行相關器連接的移位寄存器；本地PN碼產 生器通過所述的緩存裝置與移位寄存器連接。在所述的濾波器與緩存裝置之間還設置有有採樣開關，在本地PN碼產生器與緩 存裝置之間也設置有採樣開關。[0009]所述的採樣開關為2倍碼鍾採樣開關。採用2倍碼鍾採樣，得到的數據存入緩存直ο所述的數字下變頻器DDC具有同相分量I和正交分量Q兩個輸出埠，且分別與 緩存裝置連接。偽碼二維並行搜索系統的實現方法，包括以下步驟(a)建立信號接收裝置；(b)將接受的信號輸入信號採樣模塊，經過處理後存儲到緩存裝置；同時，本地PN 碼產生器產生PN碼，將產生的PN碼通過採樣開關採樣後，傳送至緩存裝置；(C)將緩存裝置內經過處理的衛星數據和本地PN碼傳傳送到高速處理模塊；進行 數據處理；(d)將高速處理模塊的數據和本地PN碼產生器同時通過數據總線與信號處理器 連接，通過信號處理器處理得到的信號。進一步地講，所述步驟(b)包括以下步驟(bl)將信號接收裝置接收到的衛星信號輸入數字下變頻器DDC，得到同相分量I 和正交分量Q ；(b2)將同相分量I和正交分量Q分別輸入濾波器進行濾波作用；(b3)將經過濾波後的I和Q經過採樣開關採樣，並將採樣信號儲存在緩存裝置。進一步地講，所述步驟(C)包括以下步驟 (cl)將緩存裝置內的數據信號傳送到並行相關器；同時，將緩存裝置內的本地PN 碼傳送到移位寄存器，然後將移位寄存器內的信號與並行相關器的各相關器內的信號進行 匹配處理，在控制器的作用下，通過選擇器將匹配結果數據按行列依次存儲在緩存器內；(c2)將緩存器內的每一列信號依次進行傅立葉變換且求模運算；(c3)對於運算結果進行非相干積累；(c4)對累計結果進行相關峰值搜索，如果存在峰值，則根據峰值確定峰值信息。更進一步地，所述步驟(Cl)包括以下步驟(cll)每個相關器在一個都卜勒時間(積分時間)內進行積分輸出，然後再將M個 都卜勒時間內相關器的積分輸出數據排列成以下復矩陣
權利要求1.偽碼二維並行搜索系統，其特徵在於包括信號接收裝置、本地PN碼產生器、信號捕 獲模塊、以及信號處理器，所述信號接收裝置與信號捕獲模塊連接，本地PN碼產生器、信號 捕獲模塊分別與信號處理器連接，且本地PN碼產生器與信號捕獲模塊連接。
2.根據權利要求1所述的偽碼二維並行搜索系統，其特徵在於所述的信號捕獲模塊 包括信號採樣模塊和高速處理模塊，所述信號採樣模塊包括與信號輸入設備連接的數字下 變頻器DDC、與數字下變頻器DDC連接的濾波器、以及與濾波器連接的緩存裝置，緩存裝置 與高速處理模塊連接，高速處理模塊通過數據總線與信號處理器連接。
3.根據權利要求2所述的偽碼二維並行搜索系統，其特徵在於所述的高速處理模塊 包括依次連接的並行相關器、緩存器、FFT求模電路、信號非相干積累電路、相關峰值搜索電 路，所述並行相關器與信號採樣模塊連接，相關峰值搜索電路通過數據總線與信號處理器 連接，還包括與並行相關器連接的移位寄存器；本地PN碼產生器通過所述的緩存裝置與移 位寄存器連接。
4.根據權利要求2所述的偽碼二維並行搜索系統，其特徵在於在所述的濾波器與緩 存裝置之間還設置有有採樣開關，在本地PN碼產生器與緩存裝置之間也設置有採樣開關。
5.根據權利要求4所述的偽碼二維並行搜索系統，其特徵在於所述的採樣開關為2 倍碼鍾採樣開關。
6.根據權利要求2所述的偽碼二維並行搜索系統，其特徵在於所述的數字下變頻器 DDC具有同相分量I和正交分量Q兩個輸出埠，且分別與緩存裝置連接。
專利摘要本實用新型公布了偽碼二維並行搜索系統，包括信號接收裝置、本地PN碼產生器、信號捕獲模塊、以及信號處理器，所述本地PN碼產生器、信號捕獲模塊分別與信號處理器連接，且本地PN碼產生器與信號捕獲模塊連接，還包括與信號捕獲模塊連接的信號輸入設備。本實用新型使得相位維和都卜勒維的二維搜索在一次相關積分時間內同時完成，縮短了搜索時間，提高了搜索效率；由於數位訊號處理全部在硬體上以流水線方式實現，充分利用硬體的並行性完成整個搜索過程，因此其處理速度比軟體上進行數據處理有很大的提高，並且更利於晶片化的實現。
文檔編號G01S19/30GK201936014SQ20102068579
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月29日 優先權日2010年12月29日
發明者白松 申請人:成都國星通信有限公司