1.本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种卫星导航高灵敏度信号接收方 法及系统。
背景技术:2.在山谷、树林等环境中,由于电离层折射、多径干扰或外界遮挡等影响, 卫星信号将会极大的衰减,普通的卫星导航信号接收机会出现捕获难、易失 锁等问题无法正常工作,必须提高接收机的接收灵敏度。
3.接收机对于卫星导航信号的处理主要包括捕获和跟踪两个环节,在弱信 号条件下,对于初次捕获时,接收机可用的先验信息较少,需搜索的多普勒 频率和伪码相位范围较大,计算复杂度高;对于失锁重捕获,会面临捕获时 间长、虚警率高、弱信号入锁等问题;对于跟踪,弱信号条件下一般采用锁 频环跟踪载波,其跟踪灵敏度主要取决于鉴频器的牵引范围和环路跟踪精度, 牵引范围与环路的预检测积分时间近似成反比,因此难以同时提高鉴频器的 牵引范围和环路跟踪精度。
4.对于高灵敏度接收机设计一般采用长时间相干积分和多次非相干累积以 实现弱信号的增益,同时考虑采用锁频环的方式以实现更高灵敏度的信号跟 踪。其缺陷在于长时间相干积分和非相干积分信号的失锁时间较长,无法较 快地实现信号的失锁重捕,利用锁频环进行信号跟踪的定位精度较差,且信 号从弱到强时定位精度无法快速收敛到预期范围。
5.同时在实际应用中,对于手持等便携式应用终端,需要在尽可能地兼顾 灵敏度的同时,实现弱信号的快速捕获和快速失锁重捕,并且保持在较强信 号下的高精度跟踪和定位。因此,现有技术及设备难以兼顾灵敏度和信号快 速捕获及快速失锁重捕,难以解决在高楼、树林等复杂遮挡环境下,因为卫 星信号较弱导致的服务性能降低的问题。
技术实现要素:6.本发明的主要目的在于提供一种新的一种卫星导航高灵敏度信号接收方 法及系统,以解决上述的技术问题。
7.为实现上述目的,本发明提供的一种卫星导航高灵敏度信号接收方法, 包括步骤:
8.s1,通过捕获引擎对接收到的卫星信号进行相干累积和非相干累积处理, 获得对应的处理增益,然后实现对所述卫星信号的捕获;
9.s2,在所述卫星信号捕获成功后,通过预设的自适应调度策略对应的调 用跟踪加速引擎内的高灵敏度跟踪通道以及高精确度跟踪通道进行所述卫星 信号的信号跟踪,其中,所述预设的自适应调度策略包括在所述卫星信号的 强度低于预设阈值时,采用所述高灵敏度跟踪通道进行所述卫星信号的信号 跟踪,在在所述卫星信号的强度不低于所述预设阈值时,采用所述高精度跟 踪通道进行所述卫星信号的信号跟踪;
10.s3,在所述高精度跟踪通道信号失锁时,直接通过所述捕获引擎进行失 锁重捕;
11.s4,在所述高灵敏度跟踪通道信号失锁时,同时调用所述捕获引擎和所 述跟踪加速引擎的进行失锁重捕。
12.进一步地,所述步骤s1之前还包括:对所述卫星信号进行信号频点选择, 在所述卫星信号为存在导频支路的频点的信号时,进入所述步骤s1。
13.进一步地,所述步骤s1中的进行所述相干累积和所述非相干累积处理后, 总的处理增益为g,g=10lg(bt
coh
)+10lg(nc)-l
sq
;其中,b为所述卫星信号的带宽, t
coh
为相干积分时间,nc为所述非相干积分数目,l
sq
为非相干积分的平方损耗。
14.进一步地,所述高精度跟踪通道采用ppl三阶相位锁定环路锁相环和 dll一阶延迟锁定环路,以及所述ppl三阶相位锁定环路锁相环辅助所述 dll一阶延迟锁定环路的方式实现高精度跟踪。
15.进一步地,所述高灵敏度跟踪通道采用基于相干积分和非相干积分技术 来提高信号的信噪比snr,从而实现对弱信号的稳定跟踪,环路采用二阶锁 频环fll和二阶dll相配合的方式。
16.进一步地,所述跟踪加速引擎采用64个通道逐毫秒或逐1/4毫秒的相关 器积分数据,并通过中断或查询的方法通知cpu。
17.进一步地,所述预设的自适应调度策略包括以下状态策略中的一个或者 多个:
18.stage0:一次牵引,采用较大带宽fll进行,采用fft鉴频,硬件相干 积分时间需为1ms保证最大鉴频范围。一次牵引成功后开始进行bitsync。
19.stage1:二次牵引,也采用大带宽fll进行,采用fft鉴频,硬件相干 积分时间可配2ms。完成牵引后根据载噪比c/n0切换至合适状态。各状态之间 的相互切换均可根据c/n0进行。
20.stage2:高能量状态,相干积分时间20ms以内,pll/fll跟踪均可。
21.stage3:中能量状态,fll跟踪,采用fft鉴频,相干积分时间20ms, 非相干次数4~6次。
22.stage4:低能量状态,fll跟踪,采用fft鉴频,相干积分时间20ms, 非相干次数12~16次。最低c/n0门限根据实际情况可配,若实时c/n0低于最 低c/n0则进入重捕状态reacq,若重捕成功则切换至stage1,若失败则执行 delchan,删除通道。
23.本发明还提供一种卫星导航高灵敏度信号接收系统,包括。
24.捕获引擎,用于对接收到的卫星信号进行相干累积和非相干累积处理, 获得对应的处理增益,然后实现对所述卫星信号的捕获;
25.跟踪加速引擎,用于在所述卫星信号捕获成功后,通过预设的自适应调 度策略对应的调用所述跟踪加速引擎内的高灵敏度跟踪通道以及高精确度跟 踪通道进行所述卫星信号的信号跟踪,其中,所述预设的自适应调度策略包 括在所述卫星信号的强度低于预设阈值时,采用所述高灵敏度跟踪通道进行 所述卫星信号的信号跟踪,在在所述卫星信号的强度不低于所述预设阈值时, 采用所述高精度跟踪通道进行所述卫星信号的信号跟踪;在所述高精度跟踪 通道信号失锁时,直接通过所述捕获引擎进行失锁重捕;在所述高灵敏度跟 踪通道信号失锁时,同时调用所述捕获引擎和所述跟踪加速引擎的进行失锁 重捕。
26.本发明还提供一种卫星导航高灵敏度信号接收系统,包括存储器、处理 器、存储
在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序、以及接收 所述处理器指令的控制器,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时 实现如上任一项所述卫星导航高灵敏度信号接收方法的步骤。
27.在本发明的技术方案中的卫星导航高灵敏度信号接收方法及系统,通过 捕获引擎对接收到的卫星信号进行相干累积和非相干累积处理,获得对应的 处理增益,然后实现对所述卫星信号的捕获;在所述卫星信号捕获成功后, 通过预设的自适应调度策略对应的调用跟踪加速引擎内的高灵敏度跟踪通道 以及高精确度跟踪通道进行所述卫星信号的信号跟踪,其中,所述预设的自 适应调度策略包括在所述卫星信号的强度低于预设阈值时,采用所述高灵敏 度跟踪通道进行所述卫星信号的信号跟踪,在在所述卫星信号的强度不低于 所述预设阈值时,采用所述高精度跟踪通道进行所述卫星信号的信号跟踪; 在所述高精度跟踪通道信号失锁时,直接通过所述捕获引擎进行失锁重捕; 在所述高灵敏度跟踪通道信号失锁时,同时调用所述捕获引擎和所述跟踪加 速引擎的进行失锁重捕当高精度跟踪通道信号失锁时,直接由捕获引擎进行 失锁重捕。当高灵敏度跟踪通道失锁后,同时调用捕获引擎和跟踪加速引擎 同时进行失锁重捕,以确保信号在发现错锁或者较大频率偏差时可以通过捕 获引擎进行上星,也可以确保信号在一定范围内实现更高灵敏度的重捕获性 能,实现弱信号下的快速失锁重捕。
28.本发明的技术方案至少具有如下优点:
29.1.实现弱信号下的快速失锁重捕。通过捕获引擎和跟踪加速双引擎来实 现失锁重捕,对于调用捕获引擎直接进行失锁重捕可以实现较宽范围的信号 捕获,针对错锁和发现干扰和跳动的信号可以实现快速的重捕获和跟踪;对 于调用跟踪加速引擎的重捕获,可以实现更高灵敏度性能的重捕获跟踪。
30.2.可自适应地调度策略来实现自适应的高灵敏度信号跟踪和失锁重捕。
31.3.在弱信号环境下实现高灵敏度跟踪,同时也能在正常信号环境下实现 高精度跟踪。
32.4.在兼顾灵敏度的情况下,实现弱信号的快速捕获和快速失锁重捕,且 能保持在较强信号下的高精度跟踪和定位,提高手持等卫星导航定位设备的 信号接收灵敏度和定位可用性。
附图说明
33.图1为本发明一实施例中的卫星导航高灵敏度信号接收方法的流程示意 图;
34.图2为本发明一实施例中卫星导航高灵敏度信号接收方法的信号原理示 意图;
35.图3为本发明一实施例中的跟踪加速引擎的模块结构示意图;
36.图4为本发明一实施例中运行有卫星导航高灵敏度信号接收方法的计算 机系统的硬件结构示意图;
37.本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说 明。
具体实施方式
38.应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限 定本发明。
39.在后续的描述中,使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后 缀仅为了有利于本发明的说明,其本身没有特定的意义。因此,“模块”、“部 件”或“单元”可以混合地使用。
40.请参阅图1-3,为实现上述目的,本发明的第一实施例中提供一种卫星导 航高灵敏度信号接收方法,包括步骤:
41.s1,通过捕获引擎对接收到的卫星信号进行相干累积和非相干累积处理, 获得对应的处理增益,然后实现对所述卫星信号的捕获;
42.s2,在所述卫星信号捕获成功后,通过预设的自适应调度策略对应的调 用跟踪加速引擎内的高灵敏度跟踪通道以及高精确度跟踪通道进行所述卫星 信号的信号跟踪,其中,所述预设的自适应调度策略包括在所述卫星信号的 强度低于预设阈值时,采用所述高灵敏度跟踪通道进行所述卫星信号的信号 跟踪,在在所述卫星信号的强度不低于所述预设阈值时,采用所述高精度跟 踪通道进行所述卫星信号的信号跟踪;
43.s3,在所述高精度跟踪通道信号失锁时,直接通过所述捕获引擎进行失 锁重捕;
44.s4,在所述高灵敏度跟踪通道信号失锁时,同时调用所述捕获引擎和所 述跟踪加速引擎的进行失锁重捕。
45.进一步地,所述步骤s1之前还包括:对所述卫星信号进行信号频点选择, 在所述卫星信号为存在导频支路的频点的信号时,进入所述步骤s1。
46.具体的,首先选择信号频点,优先考虑存在导频支路的频点,其能实施 相对其它频点来说更长的相干积分时间,不用考虑跨符号的影响,可以通过 调参来均衡灵敏度性能和多普勒性能。
47.进一步地,所述步骤s1中的进行所述相干累积和所述非相干累积处理后, 总的处理增益为g,g=10lg(bt
coh
)+10lg(nc)-l
sq
;其中,b为所述卫星信号的带宽, t
coh
为相干积分时间,nc为所述非相干积分数目,l
sq
为非相干积分的平方损耗。
48.具体的,相干累积可以有效地提高信噪比,进行k次相干累积相当于将带 宽缩减到原来的1/k,相应的可以将噪声能量缩减到原来的1/k,从而获得 10lg(k)的增益,对于信号带宽为b的卫星信号,进行时间为t
coh
的相干累积的处 理增益为:
49.g
coh
=10lg(b*t
coh
)
50.相干累积的时长受到电文翻转和频率误差制约,使得其累积时间不能无 限增加。t
coh
越长,在相同大小的频率误差条件下,相干结果受到的衰减程度 一般就越高。
51.非相干积分可进一步提高信噪比。接收通道在支路上每隔一个相干积分 时间t
coh
产生一对相干积分结果ip(n)与qp(n),然后计算出相应的自相关幅 值p(n),非相干积分就是对nc个自相关幅值p(n)再进行相加积累,即
[0052][0053]
对于nc次非相干累积,其增益等于相同次数的相干积分增益减去非相干 累积的平方损耗l
sq
,即:
[0054]gncs
=10lg(nc)-l
sq
[0055]
经过相干和非相干累积后总的处理增益为:
[0056]
g=10lg(bt
coh
)+10lg(nc)-l
sq
[0057]
则信号信噪比snr
pd
经相干积分和非相干积分后,其信噪比snr为
[0058]
snr=snr
pd
+g
[0059]
平方损耗来源于非相干积分中积分之前的平方运算,平方运算造成相关 信号功率中噪声均值不为零,这种噪声不能被积分器滤除。信号强度越弱, 平方损耗越大,进而影响捕获灵敏度。为了抑制平方损耗,信号在非相干积 分之前须具有较高的信噪比,而选择较长时间的相干积分时间能够显著提高 信噪比,但更易使相干积分受到频率误差的影响,在实际应用中由于晶振的 稳定度和用户动态等的频偏不可避免。因此需选择合适的相干积分时间和非 相干积分次数来平衡频率误差导致的衰减和平方损耗l
sq
之间的矛盾。
[0060]
采用单次试验检测概率pd和单次检测虚警概率p
fa
来确定不同检测判决技 术的性能。在加性高斯白噪声背景下,信号s(t)经过t
coh
时间的相干积分和nc次 非相干积分后,得到检测量
[0061][0062]
其中,i、q分别为接收机捕获端i q正交解调相干积分后的结果,v为非 相干累加后得到的幅值。在白噪声的理想条件下,假设nc=1,当信号不存在 时,i、q服从均值为0,方差为的正态分布,且i和q相互独立,即
[0063][0064][0065]
其中v≥0,信号能量a为0,v呈现瑞利分布,瑞利分布的概率密度函 数fn(v)为:
[0066][0067]
当信号存在时,v呈现莱斯分布,莱斯分布的概率密度函数fs(v)为:
[0068][0069]
其中v≥0,为第一类零阶bessel函数。
[0070]
在弱信号或者强信号下,均存在一个可以通过信号检测的门限,但是强 信号下,门限值的设置更为轻松,可以更好的降低甚至避免虚警。对v的概 率密度函数求积分,就可以得到特定门限下v
t
的检测概率pd,即:
[0071][0072]
同理,在无信号时,置a=0,可得特定门限下的虚警概率pf。
[0073][0074]
只有提高检测前的信噪比snr才能权衡检测概率pd和虚警概率p
fa
,提高 检测性能。如系统要求p
fa
控制在10-7
以下同时检测概率pd达到98%以上,那 么预检测信噪比snr需要达到15db左右。在工程实践中,要达到实际可以 接受的接收机性能,要求预检测信噪比至少在14db。在常温下,热噪声功率 密度为-174dbm/hz,射频前端噪声系数假设为2db,量化噪声为1db,残余 多普勒造成的损失控制在1db,码片不完全对齐造成的损失在1db,卫星
信号 能量为p
sat
,则进行时间为t
coh
的相干积分和nc次非相关之后的信噪比snr如 下式所示。
[0075]
snr=p
sat-(-174+2-10lgt
coh
)+10lg(nc)-3-l
sq
[0076]
要想获得14db的信噪比则可得到卫星信号能量最低为:
[0077]
p
sat
=(-174+2-10lg t
coh
)-10lg(nc)+l
sq
+3+snr。
[0078]
进一步地,所述高精度跟踪通道采用ppl三阶相位锁定环路锁相环和 dll一阶延迟锁定环路,以及所述ppl三阶相位锁定环路锁相环辅助所述 dll一阶延迟锁定环路的方式实现高精度跟踪。
[0079]
进一步地,所述高灵敏度跟踪通道采用基于相干积分和非相干积分技术 来提高信号的信噪比snr,从而实现对弱信号的稳定跟踪,环路采用二阶锁 频环fll和二阶dll相配合的方式。
[0080]
进一步地,所述跟踪加速引擎采用64个通道逐毫秒或逐1/4毫秒的相关 器积分数据,并通过中断或查询的方法通知cpu。
[0081]
具体的,跟踪加速引擎模块实现多通道的跟踪,提供64个通道逐毫秒或 逐1/4毫秒的相关器积分数据,并通过中断或查询的方法通知cpu。跟踪加 速引擎设计框图如图3所示,其功能包括:
[0082]
相干累加:对所有使能的相关器输出结果进行相干累加,依次保存累加 结果,用作非相干累加的输入;
[0083]
峰值相关器上的平滑功率统计:对峰值相关器支路统计功率和总功率, 滑动平均系数为1/2a,每次相干累加完成时更新平均值;
[0084]
峰值相关器上宽窄带功率计算:对峰值相关器输出的结果,累加用于计 算信噪比;
[0085]
非相干积分算法:功率、点叉积、普通fft、平方fft;
[0086]
峰值相关器上相干累加值;
[0087]
非相干累加结果;
[0088]
电文解调。
[0089]
进一步地,所述预设的自适应调度策略包括以下状态策略中的一个或者 多个:
[0090]
stage0:一次牵引,采用较大带宽fll进行,采用fft鉴频,硬件相干 积分时间需为1ms保证最大鉴频范围。一次牵引成功后开始进行bitsync。
[0091]
stage1:二次牵引,也采用大带宽fll进行,采用fft鉴频,硬件相干 积分时间可配2ms。完成牵引后根据载噪比c/n0切换至合适状态。各状态之间 的相互切换均可根据c/n0进行。
[0092]
stage2:高能量状态,相干积分时间20ms以内,pll/fll跟踪均可。
[0093]
stage3:中能量状态,fll跟踪,采用fft鉴频,相干积分时间20ms, 非相干次数4~6次。
[0094]
stage4:低能量状态,fll跟踪,采用fft鉴频,相干积分时间20ms, 非相干次数12~16次。最低c/n0门限根据实际情况可配,若实时c/n0低于最 低c/n0则进入重捕状态reacq,若重捕成功则切换至stage1,若失败则执行 delchan,删除通道。
[0095]
本发明还提供一种卫星导航高灵敏度信号接收系统,包括。
[0096]
捕获引擎,用于对接收到的卫星信号进行相干累积和非相干累积处理, 获得对应的处理增益,然后实现对所述卫星信号的捕获;
[0097]
跟踪加速引擎,用于在所述卫星信号捕获成功后,通过预设的自适应调 度策略对应的调用所述跟踪加速引擎内的高灵敏度跟踪通道以及高精确度跟 踪通道进行所述卫星信号的信号跟踪,其中,所述预设的自适应调度策略包 括在所述卫星信号的强度低于预设阈值时,采用所述高灵敏度跟踪通道进行 所述卫星信号的信号跟踪,在在所述卫星信号的强度不低于所述预设阈值时, 采用所述高精度跟踪通道进行所述卫星信号的信号跟踪;在所述高精度跟踪 通道信号失锁时,直接通过所述捕获引擎进行失锁重捕;在所述高灵敏度跟 踪通道信号失锁时,同时调用所述捕获引擎和所述跟踪加速引擎的进行失锁 重捕。
[0098]
本发明还提供一种卫星导航高灵敏度信号接收系统,包括存储器、处理 器、存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序、以及接收 所述处理器指令的控制器,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时 实现如上任一项所述卫星导航高灵敏度信号接收方法的步骤。
[0099]
本发明的技术方案至少具有如下优点:
[0100]
1.实现弱信号下的快速失锁重捕。通过捕获引擎和跟踪加速双引擎来实 现失锁重捕,对于调用捕获引擎直接进行失锁重捕可以实现较宽范围的信号 捕获,针对错锁和发现干扰和跳动的信号可以实现快速的重捕获和跟踪;对 于调用跟踪加速引擎的重捕获,可以实现更高灵敏度性能的重捕获跟踪。
[0101]
2.可自适应地调度策略来实现自适应的高灵敏度信号跟踪和失锁重捕。
[0102]
3.在弱信号环境下实现高灵敏度跟踪,同时也能在正常信号环境下实现 高精度跟踪。
[0103]
4.在兼顾灵敏度的情况下,实现弱信号的快速捕获和快速失锁重捕,且 能保持在较强信号下的高精度跟踪和定位,提高手持等卫星导航定位设备的 信号接收灵敏度和定位可用性。
[0104]
示例性的,计算机可读存储介质的计算机程序包括计算机程序代码,所 述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中 间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的 任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、 只读存储器(rom,read-only memory)、随机存取存储器(ram,randomaccess memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
[0105]
在本说明书的描述中,参考术语“一实施例”、“另一实施例”、“其他实施 例”、或“第一实施例~第x实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的 具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。 在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。 而且,描述的具体特征、结构、材料、方法步骤或者特点可以在任何的一个 或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0106]
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
[0107]
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是 利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间 接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
技术特征:1.一种卫星导航高灵敏度信号接收方法,其特征在于,包括步骤:s1,通过捕获引擎对接收到的卫星信号进行相干累积和非相干累积处理,获得对应的处理增益,然后实现对所述卫星信号的捕获;s2,在所述卫星信号捕获成功后,通过预设的自适应调度策略对应的调用跟踪加速引擎内的高灵敏度跟踪通道以及高精确度跟踪通道进行所述卫星信号的信号跟踪,其中,所述预设的自适应调度策略包括在所述卫星信号的强度低于预设阈值时,采用所述高灵敏度跟踪通道进行所述卫星信号的信号跟踪,在在所述卫星信号的强度不低于所述预设阈值时,采用所述高精度跟踪通道进行所述卫星信号的信号跟踪;s3,在所述高精度跟踪通道信号失锁时,直接通过所述捕获引擎进行失锁重捕;s4,在所述高灵敏度跟踪通道信号失锁时,同时调用所述捕获引擎和所述跟踪加速引擎的进行失锁重捕。2.根据权利要求1所述的卫星导航高灵敏度信号接收方法,其特征在于,所述步骤s1之前还包括:对所述卫星信号进行信号频点选择,在所述卫星信号为存在导频支路的频点的信号时,进入所述步骤s1。3.根据权利要求1所述的卫星导航高灵敏度信号接收方法,其特征在于,所述步骤s1中的进行所述相干累积和所述非相干累积处理后,总的处理增益为g,g=10lg(bt
coh
)+10lg(n
c
)-l
sq
;其中,b为所述卫星信号的带宽,t
coh
为相干积分时间,n
c
为所述非相干积分数目,l
sq
为非相干积分的平方损耗。4.根据权利要求1所述的卫星导航高灵敏度信号接收方法,其特征在于,所述高精度跟踪通道采用ppl三阶相位锁定环路锁相环和dll一阶延迟锁定环路,以及所述ppl三阶相位锁定环路锁相环辅助所述dll一阶延迟锁定环路的方式实现高精度跟踪。5.根据权利要求1所述的卫星导航高灵敏度信号接收方法,其特征在于,所述高灵敏度跟踪通道采用基于相干积分和非相干积分技术来提高信号的信噪比snr,从而实现对弱信号的稳定跟踪,环路采用二阶锁频环fll和二阶dll相配合的方式。6.根据权利要求4或5所述的卫星导航高灵敏度信号接收方法,其特征在于,所述跟踪加速引擎采用64个通道逐毫秒或逐1/4毫秒的相关器积分数据,并通过中断或查询的方法通知cpu。7.根据权利要求1所述的卫星导航高灵敏度信号接收方法,其特征在于,所述预设的自适应调度策略包括以下状态策略中的一个或者多个:stage0:一次牵引,采用较大带宽fll进行,采用fft鉴频,硬件相干积分时间需为1ms保证最大鉴频范围。一次牵引成功后开始进行bitsync。stage1:二次牵引,也采用大带宽fll进行,采用fft鉴频,硬件相干积分时间可配2ms。完成牵引后根据载噪比c/n0切换至合适状态。各状态之间的相互切换均可根据c/n0进行。stage2:高能量状态,相干积分时间20ms以内,pll/fll跟踪均可。stage3:中能量状态,fll跟踪,采用fft鉴频,相干积分时间20ms,非相干次数4~6次。stage4:低能量状态,fll跟踪,采用fft鉴频,相干积分时间20ms,非相干次数12~16次。最低c/n0门限根据实际情况可配,若实时c/n0低于最低c/n0则进入重捕状态reacq,若重捕成功则切换至stage1,若失败则执行delchan,删除通道。8.一种卫星导航高灵敏度信号接收系统,其特征在于,包括。
捕获引擎,用于对接收到的卫星信号进行相干累积和非相干累积处理,获得对应的处理增益,然后实现对所述卫星信号的捕获;跟踪加速引擎,用于在所述卫星信号捕获成功后,通过预设的自适应调度策略对应的调用所述跟踪加速引擎内的高灵敏度跟踪通道以及高精确度跟踪通道进行所述卫星信号的信号跟踪,其中,所述预设的自适应调度策略包括在所述卫星信号的强度低于预设阈值时,采用所述高灵敏度跟踪通道进行所述卫星信号的信号跟踪,在在所述卫星信号的强度不低于所述预设阈值时,采用所述高精度跟踪通道进行所述卫星信号的信号跟踪;在所述高精度跟踪通道信号失锁时,直接通过所述捕获引擎进行失锁重捕;在所述高灵敏度跟踪通道信号失锁时,同时调用所述捕获引擎和所述跟踪加速引擎的进行失锁重捕。9.一种卫星导航高灵敏度信号接收系统,其特征在于,包括存储器、处理器、存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序、以及接收所述处理器指令的控制器,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述卫星导航高灵敏度信号接收方法的步骤。
技术总结本发明公开了一种卫星导航高灵敏度信号接收方法及系统,通过捕获引擎对接收到的卫星信号进行相干累积和非相干累积处理,获得对应的处理增益,然后实现对所述卫星信号的捕获;在所述卫星信号捕获成功后,通过预设的自适应调度策略对应的调用跟踪加速引擎内的高灵敏度跟踪通道以及高精确度跟踪通道进行所述卫星信号的信号跟踪,在所述高精度跟踪通道信号失锁时,直接通过所述捕获引擎进行失锁重捕;在所述高灵敏度跟踪通道信号失锁时,同时调用所述捕获引擎和所述跟踪加速引擎的进行失锁重捕。从而在兼顾灵敏度的情况下,实现弱信号的快速捕获和快速失锁重捕,且能保持在较强信号下的高精度跟踪和定位。号下的高精度跟踪和定位。号下的高精度跟踪和定位。
技术研发人员:刘彦 游梦琳 黄维 陈宇 白尊胜 刘勇 文承淦 蒋云翔 易炯
受保护的技术使用者:长沙金维信息技术有限公司
技术研发日:2022.05.25
技术公布日:2022/11/1