一种位同步方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及卫星导航定位技术领域，尤指卫星信号位同步的方法和系统。
【背景技术】
[0002] 当前四大卫星导航体系，包括：GPS、GLONASS，Galileo以及中国北斗的快速发展， 基于定位的服务不断拓展，地球上空可以用于定位的卫星数量正在不断增多。关于全球导 航卫星系统（GNSS)相关接收技术的研究与应用逐步深入，同时支持多种卫星信号的多模 接收机的设计开发成为必然趋势。
[0003] -个导航定位接收机通常包括：天线、射频模块、基带模块和其他应用模块。其中， 基带模块通常用于完成信号的同步和导航电文解调，产生用于定位的测量值，并根据测量 值和解调出的导航电文计算出导航定位接收机的所处位置，然后根据相应的协议发送给应 用模块，从而实现为应用模块提供位置、速度或时间信息。
[0004] 在以上处理过程中，找到导航电文的符号位边界是信号同步的重要步骤，是进行 帧同步和解调导航电文的基础。不同的导航系统采用了不用的调制模式和方法。为了导航 电文信息传输的可靠性，一般导航信号的位传输周期要大于伪随机码周期。
[0005] 以GPS信号为例，其伪随机码的周期为lms，GPS数据位信号的周期为20ms。为了 能够准确的解调出传输的导航电文信息需要首先实现位同步，其关键就是找到输出序列中 的数据位翻转点，找到了位翻转点就实现了位同步。只有实现了数据位同步，才能将原始 GPS信号从调制信号中解出，进行下一步的定位工作。数据位同步的目的是提供接收装置最 大能量解调的时序同步信号，该同步信号的准确度是影响接收装置灵敏度最重要的参数。
[0006] 在GPS信号体制中，在GPS数据位信号的周期中，其信号内部不发生符号跳变。然 而，在一些导航信号体制中，如北斗MEO卫星信号，Galileo卫星信号中，其在为随机码的基 础上，又调制了二次编码（Secondary code)，从而使的在数据位信号的周期中，其信号内部 存在符号跳变。为此，传统的位同步的方法就不适用新型卫星信号，必须开发新的位同步算 法，来实现不同模式下的适用性。
【发明内容】
[0007] 本发明公开了一种信号位同步方法，其特征在于，读取通道I支路相关积分数据 和Q支路数据，假设可能的位边界。若存在二次编码的导航信号，则进行二次编码剥离；若 不存在二次编码，则不进行编码剥离过程。然后进行数据跳变检测，比较检测结果，判定数 据跳变数最大的可能边界为真实符号位边界。
[0008] 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
[0009] 读取通道I支路相关积分数据和Q支路数据；
[0010] 假设所有可能的位边界；
[0011] 若存在二次编码的导航信号，则进行二次编码剥离；若不存在二次编码，则不进行 编码剥离过程；
[0012] 进行数据跳变检测；
[0013] 比较检测结果，判定数据跳变数最大的可能边界为真实符号位边界。
[0014] 优选的，二次编码剥离，包括：依据二次编码的生成方式，生成二次编码序列。将 I支路相关积分数据和Q支路数据与二次编码序列进行相乘，实现二次编码剥离，得到剥离 后I支路和Q支路数据。
[0015] 优选的，数据跳变检测采用差分累积积分的方法，包括：
[0016] ____
吋I支路和Q ' J=] ^ ~ 支路数据进行处理，其中Sign_changep为位置ρ的数据跳变检测输出，II和QQ为二次编码 剥离后的I支路和Q支路数据，N为用于位同步的所有符号位的数量，DM为用于位同步的差 分累积积分的数量，i为复数算子。
[0017] 优选的，根据信号强度和多普勒变化的特点，选择不同的差分累积积分的长度DM。
[0018] 优选的，在固定的时间内进行位同步，具体的，在N个符号位所持续时间内进行位 同步，N的确定根据所要求达到的灵敏度决定。
[0019] 本发明还提供了一种信号位同步装置，其特征在于，所述装置包括：天线，射频模 块，跟踪模块，二次编码剥离模块，数据位跳变检测模块以及位边界判决模块。其中，
[0020] 所述天线，用于接收获取的卫星信号；
[0021] 所述射频模块，用于将卫星信后进行下变频与采样输出；
[0022] 所述跟踪模块，用于捕获跟踪各卫星，生成相关积分数据；
[0023] 所述二次编码剥离模块，用于将具有二次编码信号进行二次编码剥离过程，输出 剥离后的数据；
[0024] 所述数据位跳变检测模块，用于进行信号的差分累积积分，进行数据跳变检测；
[0025] 所述位边界判决模块，用于比较检测结果，判定数据跳变数最大的可能边界为真 实符号位边界。
[0026] 优选的，二次编码剥离，包括：依据二次编码的生成方式，生成二次编码序列。将 I支路相关积分数据和Q支路数据与二次编码序列进行相乘，实现二次编码剥离，得到剥离 后I支路和Q支路数据。。
[0027] 优选的，数据跳变检测采用差分累积积分的方法，包括：
[0028] 根$
j对I支路和Q 支路数据进行处理，其中Sign_changep为位置ρ的数据跳变检测输出，II和QQ为二次编码 剥离后的I支路和Q支路数据，N为用于位同步的所有符号位的数量，DM为用于位同步的差 分累积积分的数量。
[0029] 优选的，根据信号强度和多普勒变化的特点，选择不同的差分累积积分的长度DM。
[0030] 优选的，在固定的时间内进行位同步，具体的，在N个符号位所持续时间内进行位 同步，N的确定根据所要求达到的灵敏度决定。
【附图说明】
[0031] 为了更加清楚的说明本发明实施例中的技术方法，下面将对实施例描述中所需的 附图做一下简单介绍：
[0032] 图1为本发明信号捕获方法的流程示意图；
[0033] 图2为本发明实施例的装置结构示意图；
【具体实施方式】
[0034] 以下参照附图并结合示意性的实施例来详细说明本发明技术方案的特征及其技 术效果，但本发明不局限于本实施例。
[0035] 如图1所示，本发明提供了信号位同步方法的一实施例，所述方法包括以下步骤：
[0036] 步骤101，读取通道I支路相关积分数据和Q支路数据。获取跟踪通道相关通道输 出的I支路相关积分数据和Q支路数据，作为位同步的初始输入信息。
[0037] 步骤102,假设所有可能的位边界；
[0038] 步骤103,二次编码序列剥离。若存在二次编码的导航信号，则进行二次编码剥离； 若不存在二次编码，则不进行编码剥离过程；
[0039] 优选的，二次编码剥离，包括：依据二次编码的生成方式，生成二次编码序列。将 I支路相关积分数据和Q支路数据与二次编码序列进行相乘，实现二次编码剥离，得到剥离 后I支路和Q支路数据。
[0040] 步骤104,进行数据位跳变检测；
[0041] 优选的，数据跳变检测采用差分累积积分的方法，包括：
[0042] 根李
[支路和Q 支路数据进行处理，其中Sign_changep为位置p的数据跳变检测输出，II和QQ为二次编码 剥离后的I支路和Q支路数据，N为用于位同步的所有符号位的数量，DM为用于位同步的差 分累积积分的数量。
[0043] 或选的，根据信号强度和多普勒变化的特点，选择不同的差分累积积分的长度DM。
[0044] 或选的，在固定的时间内进行位同步，具体的，在N个符号位所持续时间内进行位 同步，N的确定根据所要求达到的灵敏度决定。
[0045] 步骤105,比较检测结果，判定数据跳变数最大的可能边界为真实符号位边界。
[0046] 通过以上的步骤，可以实现不同信号的位同步过程，并根据信号特征进行优化处 理。
[0047] 本发明的一个实施例如下，但本发明并不局限于这一个实现方式。
[0048] 图2是本发明实施例的装置结构示意图。下面以图2所示的位同步结构示意图 为例说明本发明实施例的信号位同步装置，应当理解图2仅为本发明实施例装置结构示意 图，是为方便理解本发明实施例而作的示范性说明，不应视为对本