Weil码生成装置和卫星导航信号接收机的制作方法
【技术领域】
[0001] 本申请属于卫星导航信号测距领域，涉及Weil码生成装置以及卫星导航信号接 收机。
【背景技术】
[0002] 全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite Systems, GNSS)可以完成定 位、导航、授时等许多工作，已成为支持国民经济、保障国家安全的重要基础设施。卫星导航 需要利用测距码来实现，寻找性质优良的测距码成为设计导航信号的关键。
[0003] 目前，GPS的Ll信号采用C/A码作为测距码，C/A码属于Gold码。Gold码的长度 为2 n-l，但除了 1023外均需要截短或增长实现。但是，过多的截短或增长会影响到Gold码 的相关性能。例如，GPS准备投入使用的LlC信号的测距码码长是10230,与码长为2 n-l的 Gold码相差很远，很难通过Gold码来实现。
[0004] Weil码具有良好的相关性，并且码长为质数，能够设计出特定码长的测距码。例 如，为了设计测距码码长是10230的GPSLlC信号，可以生成长度为10223的Weil码，再补 7个数字就可以设计出长度10230附近的质数，也可以先生成长度为10243的码长，再去掉 其中的13位就可以设计出长度10230附近的质数。这些截短或增长较小，能保证Weil码 的良好的相关性。
[0005] 现有的Wei 1码一般采用软件生成。例如，设需要生成的Wei 1码长度为N，移序值为 w。实现时，先定义数组L，长度为N，所有元素值均为0。让整数k从0到N-I做循环，每次计 算出t=k~2mod N，再令L(t)=0。循环结束后，L中存储的就是长度为N的勒让德序列。再定 义一个长度为N的数组Wi。让整数k从0到N-I做循环，每次计算出Wi (k)=L(k) ? L((k+w) mod N)。这样便生成出了 Weil码，存储在数组Wi中。
[0006] 从上面的计算过程可以看出，Weil码的生成需要进行循环运算，而且必须在循环 全部完成后才能确定出某一特定位置的数值。然而，在导航信号接收机中，为了实现信号的 捕获和跟踪，需要实时使用多个通道的测距码。采用软件方法生成多通道Weil码的运算量 复杂，无法通过实时生成的方式满足卫星导航信号的捕获和跟踪速度需要。
[0007] 所以目前卫星导航信号接收机使用Weil码的方法都是先用软件生成好Weil码， 再通过得到的Weil码生成测距码，然后在接收机中将软件方法生成的测距码存储在存储 器中，每次从存储器中实时读取。但是由于卫星导航需要很多组Weil码，会消耗大量的存 储空间。例如，一个GPSLlC信号的导频和数据各有64种，即，需要预先生成64种Weil码 并在接收机中存储这64种Weil码相应的测距码。而一个测距码码长为10230,那么大约需 要1. 3兆bit左右的存储量。此外，如果接收机同时接收M颗卫星的信号，则总共需要输出 M个通道，最极端的情况是M个通道都需要同1个Weil码序列对应的测距码，例如，同时要 输出20路，即M=20,则需要26兆bit的存储量。这种直接将64种Weil码存储在存储芯片 中的方式占用的硬件资源较多。并且，由于通常并不需要同时在M个通道使用64种Wei 1 码，因此浪费了大量存储空间。
【发明内容】
[0008] 本申请的目的是提供一种Weil码生成装置，通过硬件方式实现，能够实时生成多 通道Weil码，满足卫星导航信号的捕获和跟踪需要。
[0009] 根据本申请的一个方面，公开了一种Weil码生成装置，包括：存储装置，存储勒让 德序列；地址指示单元，指示待生成的多个Weil码中每一个Weil码所对应的勒让德序列 的第一读取地址和勒让德序列的第二读取地址；多个缓存组，每个缓存组包括第一缓存单 元和第二缓存单元，根据与各缓存组相应的Weil码的第一读取地址所述各缓存组的第一 缓存单元从所述存储装置中顺序读取勒让德序列，根据与各缓存组相应的Weil码的第二 读取地址所述各缓存组的第二缓存单元从所述存储装置中顺序读取勒让德序列；以及运算 器，将多个缓存组中每一个缓存组的第一缓存单元所获得的数据与该缓存组的第二缓存单 元所获得的数据进行异或运算，以实时生成多个Weil码。
[0010] 根据本申请的另一个方面，公开了一种卫星导航信号接收机，包括：如前所述的 Weil码生成装置，接收模块，以及处理模块，所述接收模块接收由多颗卫星发送的多个测距 码；所述Weil码生成装置实时生成多个Weil码；处理模块根据所述Weil码生成装置所实 时生成的多个Weil码获得本地测距码，并将本地测距码与接收到的测距码进行比对，完成 卫星测距、定位和/或导航。
【附图说明】
[0011] 图1显示了根据本申请的一种实施方式的Weil码生成装置。
[0012] 图2显示了根据本申请的另一种实施方式的Weil码生成装置。
[0013] 图3显示了根据本申请的另一种实施方式的Weil码生成装置。
[0014] 图4示出了根据本申请的一种实施方式的卫星导航信号接收机。
[0015] 图5示出了根据本申请的另一种实施方式的卫星导航信号接收机。
【具体实施方式】
[0016] 下面参照附图对本申请的实施方式进行详细描述。为简明起见，本申请各实施例 的说明中，相同或类似的部件使用了相同或相似的附图标记。
[0017] 图1显示了根据本申请的一种Weil码生成装置10。如图1所示，Weil码生成装 置10包括：存储装置100,地址指示单元200,多个缓存组300,以及运算器400。
[0018] 存储装置100中存储有勒让德序列。
[0019] 地址指示单元200指示待生成的Weil码中每一个Weil码所对应的勒让德序列的 第一读取地址和第二读取地址。例如，如果需要实时生成M个通道的Weil码，则地址寄存 器200指示M个通道中的每一个通道的Weil码所对应的勒让德序列的第一读取地址和第 二读取地址。
[0020] 多个缓存组300,每一个缓存组包括第一缓存单元310和第二缓存单元320。每一 个缓存组对应于一个Weil码。每一个缓存组的第一缓存单元根据与该缓存组相应Weil码 的勒让德序列的第一读取地址从存储装置100中顺序读取勒让德序列，第二缓存单元根据 与该缓存组相应Weil码的勒让德序列的第二读取地址从存储装置100中顺序读取勒让德 序列。
[0021] 运算器400将多个缓存组中每一个缓存组的第一缓存单元所获得的数据与该缓 存组的第二缓存单元所获得的数据进行异或运算，以实时生成多个通道的Weil码。
[0022] 通过上述方式，利用存储装置，缓存单元等硬件设备，能够实时生成多个通道的 Weil码。而且，运算器400可以按位（bit)从缓存单元中获取数据并进行运算，以实时生成 Weil码中的每一位。这种Weil码的硬件生成方式避免了循环运算，能够实时获得Weil码 的当前数值，而无需在循环全部完成后才能确定出某一特定位置的数值。
[0023] 图2显示了根据本申请的另一种实施方式的Weil码生成装置。如图2所示，存储 装置100可以进一步包括第一存储器110和第二存储器120。其中，存储器例如可以采用 ROM或者RAM等方式实现。在第一存储器110和第二存储器120中均存储有勒让德序列。 这样，地址寄存器200所指示的第一读取地址为第一存储器110中存储的勒