一种快速gps位同步方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于卫星导航领域，是一种适用于GPS卫星信号位同步的快速方法。。
【背景技术】
[0002] 在现代导航应用过程中，卫星导航接收机已经成为多种设备中的重要组成部分， 在某些设备应用过程中，由于该设备运行时间短，接收机的快速定位能力就成为了判定该 设备性能好坏的关键因素。GPS卫星导航接收机在捕获、跟踪接收信号后，接着要对信号进 行位同步和帧同步，从而从接收信号那里获得信号发射时间和导航电文，并最终实现GPS 定位。其中，位同步是实现定位功能的关键一环，缩短位同步时间可以有效的缩短接收机首 次定位时间。
[0003] 传统的位同步方法有过零检测法、累计寻求极值法等。同相支路输出I(k)是一个 C/A码周期的相关值，即lms的输出，正交相支路输出Q(k)主要是噪声。过零检测法就是求 出相邻毫秒同相支路输出之间的差值，如果差值超过一定的门限，就表示有数据翻转。累计 寻求极值法是求出连续20ms的同相支路的能量之和，依次滑动20个lms，然后寻求这些能 量之和的最大值，该最大值对应的起点就是位开始的的位置。它们的特点是：算法的输入量 多采用跟踪环路中同相支路的输出。传统位同步方法的这一输入量决定了其开始进行位同 步的时间是在接收机稳定进入跟踪状态之后，这样就增加了位同步的等待时间，从而延长 了定位时间。另外由于强弱信号产生的幅度不同以及噪声的影响，有可能会导致数据位翻 转点判定错误，进一步延长了接收机定位时间。
【发明内容】
[0004] 为了克服现有技术的不足，本发明提供一种快速实现GPS位同步的方法，该方法 算法简单，易于实现，能较快的实现GPS位同步。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：
[0006] 步骤一，输入卫星信号Sjt)与本地同频的正弦载波信号心⑴和余弦载波信号 &Q(t)分别进行混频，得到去载波后同相支路的信号Sjt) = 和去载波后的正 交相支路信号sQ(t) =SiWSoJt);
【主权项】
1. 一种快速GPS位同步方法，其特征在于包括下述步骤： 步骤一，输入卫星信号Si (t)与本地同频的正弦载波信号ut)和余弦载波信号St^a) 分别进行混频，得到去载波后同相支路的信号S1U) =Si(out)和去载波后的正交相支 路信号sQ(t) =SiWSoJt); 步骤二，分别对S1U)和Sq⑴进行相关运算，得到第k次同相支路积分输出
中，C(t-T)是本地伪随机码，T为输入卫星信号伪随机码与本地伪随机码之间的相位差，T为积分器积分时间，时长为伪码周期的整数倍； 步骤三，求出第k-1次积分值I(k-1)、Q(k-1)与第k次积分值I(k)、Q(k)的点积差分I(k)I(k-l)+Q(k)Q(k-l)；
号能量，fd为输入信号与载波发生器频差，K=Kb处即为翻转点，将翻转点作为位同步点； 步骤五，在统计时间Tbs内，载波环每间隔一个相干积分时间作为一个计数点，该计数 点输出一个值为〇或1的当前数据比特估计值，首先将载波环所输出的计数点用1~20循 环编号，其中首个编号为1的计数点的位置任意选定，然后逐个统计相邻两个计数点之间 的数据跳变情况，直到下面情况之一发生： a. 两个计数点的计数超过了设定的第一门限N1; b. -个计数点的计数超过了设定的第二门限N2; 如果情况a发生，则位同步失败，重复步骤五，重新启动位同步；如果情况b发生，则确 认位同步成功，该点即为位同步点； 如果统计时间Tbs内，以上两种情况都没有发生，那么从本步骤计算后的下一个计数点 开始，重新执行步骤五；若载波环在尚未实现位同步之前出现对信号的失锁，则从失锁的计 数点开始，重新执行步骤五。
【专利摘要】本发明提供了一种快速GPS位同步方法，首先实现输入信号与本地同频载波信号的混频，然后进行去载波后的信号与本地伪随机码的相干积分，计算第k-1次积分值与第k次积分值的点积差分，利用点积差分输出结果的特有性质来判断数据位的翻转点，实现位同步，最后根据统计时间内的数据跳变点的直方图统计结果确认位同步点。本发明能干缩短定位等待时间，提高位同步点的判定概率，算法成熟稳定且易于实现。
【IPC分类】G01S19-24
【公开号】CN104714241
【申请号】CN201510141382
【发明人】钟小敏, 魏敬法, 寇建辉, 王峰波, 谢元斌
【申请人】中国电子科技集团公司第二十研究所
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年3月27日