專利名稱：一種基于dft優(yōu)化的捕獲方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于通信和導航領(lǐng)域，尤其涉及用于衛(wèi)星導航的捕獲方法。
背景技術(shù)：
全球定位系統(tǒng)(GPS，Global Position System)是新一代的精密衛(wèi)星定位系統(tǒng)。 GPS接收機對所接收信號的處理通常包括信號的捕獲、信號載波和碼鎖定、導航電文和偽距的提取與計算以及定位值的解算。GPS系統(tǒng)采用的是擴頻通信技術(shù)，在擴頻接收機解擴解調(diào)前必須使接收機本地恢復的擴頻碼與載波與接收信號同步，只有在碼相位與載波頻率誤差在一定范圍內(nèi)時，解調(diào)器才能正常工作。由于存在頻率源的漂移、電波傳輸?shù)臅r延、多普勒頻移、多徑效應(yīng)等因素的影響，碼相位以及載波的同步會具有一定的不確定性，因此接收機必須首先對信號進行捕獲，將碼相位與載波頻率估計誤差降低到一定范圍內(nèi)才能提供給跟蹤環(huán)路，進行信號跟蹤。導航衛(wèi)星信號的捕獲是GPS接收機信號處理的第一步和關(guān)鍵。目前接收機中，特別在軍碼接收機和多模接收機中，資源、體積和功耗是約束接收機發(fā)展的一大難題。針對這一問題，國內(nèi)外許多機構(gòu)和單位進行了大量研究。衛(wèi)星信號的捕獲大多數(shù)是基于時域上與頻域上實現(xiàn)，傳統(tǒng)的方法是在時域上利用串行搜索的辦法對擴 1 石馬iiifffi·?！癡an 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實現(xiàn)擴頻碼的快速捕獲方法；在文獻“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”對FFT的多種抽樣方案進行了比較和分析；在文獻“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實現(xiàn)P (Y)碼的快速捕獲方案，又在文獻 "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”提出了序列塊搜索算法，并對利用FFT實現(xiàn)短周期碼，長周期碼以及無周期碼的捕獲方法進行分類和歸納。國內(nèi)對長碼直捕的方法的分析也很多，并且很多在實現(xiàn)上給出了相應(yīng)的研究成果，如大規(guī)模并行相關(guān)器實現(xiàn)的串并結(jié)合的滑動相關(guān)器法， 擴展復制重疊均值法，以及PMF-FFT的方法等。由于衛(wèi)星和接收機之間存在的相對運動，在接收機使用過程中必然會引入多普勒頻移。而多普勒頻移將導致擴頻增益發(fā)生衰減，影響捕獲工作，因此在捕獲過程中必須進行相應(yīng)的補償處理，去除多普勒頻移所產(chǎn)生的影響。為了實現(xiàn)低功耗、低資源和小型化的接收機，特別在未來的多模接收機中，許多學者提出了眾多的優(yōu)化方法，但是效率、資源、功耗等的優(yōu)化問題依然是捕獲的研究重點
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有的衛(wèi)星導航捕獲方法中的效率、資源和功耗較大的問題， 提出了一種基于DFT優(yōu)化的捕獲方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種基于DFT優(yōu)化的捕獲方法，包括如下步驟Si，把接收到的衛(wèi)星信號N點數(shù)據(jù)和本地的偽隨機碼的N點數(shù)據(jù)進行相關(guān)運算； S2，對步驟Sl中每次相關(guān)運算的結(jié)果作N點
權(quán)利要求
1. 一種基于DFT優(yōu)化的捕獲方法，包括如下步驟Si，把接收到的衛(wèi)星信號的N點數(shù)據(jù)和本地的偽隨機碼的N點數(shù)據(jù)進行相關(guān)運算； S2，對步驟Sl中每次相關(guān)運算的結(jié)果作N點DFT，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DFT優(yōu)化的捕獲方法，其特征在于，所述步驟S2后還包括步驟S3，計算DFT計算點數(shù)的最大值
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于DFT優(yōu)化的捕獲方法，其特征在于，所述的N為M的整數(shù)倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于DFT優(yōu)化的捕獲方法，其特征在于，所述的M為8。
全文摘要
本發(fā)明屬于通信和導航領(lǐng)域，公開了一種基于DFT優(yōu)化的捕獲方法。針對現(xiàn)有的衛(wèi)星導航捕獲方法中的效率、資源和功耗較大的問題，本發(fā)明通過對DFT的系數(shù)進行量化實現(xiàn)了對DFT的計算進行優(yōu)化，同時根據(jù)需要對DFT點數(shù)進行優(yōu)化，節(jié)約了大量的計算量、存儲和其它等資源。在導航應(yīng)用中，除了對DFT系數(shù)進行低比特量化，同時也根據(jù)搜索多普勒偏移范圍對DFT點數(shù)進行裁剪，從而使得DFT的計算量和計算點數(shù)都大量減少，節(jié)約存儲資源、計算資源、時間和功耗等。本發(fā)明的方法可以有效應(yīng)用于衛(wèi)星導航。
文檔編號G01S19/30GK102288975SQ201110120909
公開日2011年12月21日 申請日期2011年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月11日
發(fā)明者何春, 宗竹林, 徐小良, 敖思遠, 武鵬, 田忠, 陸永彩 申請人:電子科技大學