专利名称：一种gnss-boc调制信号的捕获方法
技术领域：
本发明属于导航定位技术领域，具体涉及在低信噪比条件下一种GNSS-BOC调制信号的捕获方法。
背景技术：
全球卫星导航系统(GNSS)是全球性的位置与时间测定系统，由于能够提供高精度、全球化、全天候、实时、连续的导航服务，因此在军事、民生的不同领域均具有广泛的应用。鉴于卫星导航系统的重要作用，世界各军事大国均在大力发展及完善各自的相关系统， 如美国的GPS系统、欧洲的Galileo系统、俄罗斯的GL0NASS系统、中国的北斗系统等。然而，信号频段不断变得拥挤，信号间相互干扰不断严重，卫星导航系统的抗干扰性、可扩展性和可用性均难以满足用户对系统的需求。二进制偏移载波(BOC)调制技术是解决这一问题的有效实施方案。该技术能够使信号能量集中分布在频带边缘，充分利用频带资源，避免信号之间的频谱混叠导致的相互干扰。BOC调制技术虽然较好的解决了系统不断扩展和完善所引起的频段拥挤问题，但是由于BOC调制信号存在的相关函数多峰值特性，容易使导航接收机出现误检和漏检问题。在信号受到严重衰减的情况下，接收信噪比产生一定程度的削弱，所以接收机定位精度大大降低，总体性能严重恶化，难以捕获和跟踪导航卫星信号。对于GPS系统，只要使用Ims的数据就可以得到信号的码相位和载波频率，即可以捕获卫星信号。但是在弱信号环境中，如果只使用Ims的数据是不足以捕获卫星信号的。这样卫星导航接收机需要用多个周期累积的卫星信号能量获得合适的信噪比，通常有三种方法来提高信噪比相干累积、非相干累积和差分相干累积。下面对这三种方法进行表述相干累积方法
权利要求
1. 一种GNSS-BOC调制信号的捕获方法，其特征在于包括以下几个步骤 步骤一将接收到的中频输入信号剥离载波后，共分为K段，每段为N毫秒的输入数据， 其中K彡2，N彡1 ；步骤二 将本地伪随机码Local_PRN信号经过副载波调制后生成BOC调制的本地 Local_B0C信号，分别将本地伪随机码Local_PRN信号和经过BOC调制的本地Local_B0C 信号中各个相位的值从1改为0，得到本地伪随机码Local_PRN’信号和BOC调制的本地 Local_B0C'信号，再分别对处理后的本地伪随机码Local_PRN’信号和BOC调制的本地 Local_B0C，信号做 FFT 运算，得到 FFT Local_PRN，信号和 FFT Local_B0C，信号；步骤三将中频输入信号中每段N毫秒的输入数据信号进行对应位的叠加，生成1毫秒的输入叠加信号，然后对该叠加信号进行FFT运算，得到叠加后的中频输入信号ζ (k)；步骤四、将步骤三中叠加后的中频输入信号分别与步骤二中生成的FFT Local_PRN’信号和FFT Local_B0C’信号复共轭相乘后，得到k段中频输入信号与BOC调制的本地Local_ BOC信号的互相关值和k段中频输入信号与本地伪随机码Local_PRN信号的互相关值，再将叠加后的中频输入信号与BOC调制的本地Local_B0C信号互相关值、本地伪随机码Local_ PRN信号互相关值分别做IFFT运算，然后对IFFT运算后的互相关值分别取模后，将BOC调制的本地Local_B0C信号互相关值经IFFT运算取模后的值减去本地伪随机码Local_PRN 信号互相关值经IFFT运算取模后的值，得到对应k段N毫秒数据的相关值Rk—n，其中k表示 K中任意的一段；步骤五、将第k段N毫秒数据的相关值Rk n取共轭后，与第k+Ι段N毫秒数据的相关值 Rk+1—n相乘，得到差分累积结果Pk+1，共得到K-I个差分累积结果，对K-I个的差分累积结果取模后进行逐一累加，得到累加值Mlri ；步骤六、将差分相干累积的结果Mlri加上第一段N毫秒数据的相关值R1 n的平方和第K 段Nms数据的相关值RK—n的平方Mlri+!^n2+RK—n2作为检测值；步骤七、将检测值URl n2+!^2通过比较器与设定的信号检测门限值大小进行比较， 若检测值超过检测门限值认为信号被准确捕获，得出定位所需要的卫星信号是否存在于接收中频输入信号中的结论；步骤八、当发现存在定位所需要的卫星信号，通过GNSS接收机继续正常接收卫星信号，得到导航电文，实现定位；如果没有发现所需要的卫星信号，则进行更换卫星重复步骤一至七。
全文摘要
本发明提出一种针对BOC调制信号在低信噪比条件下的GNSS-BOC调制信号的捕获方法，包括步骤一将中频输入信号剥离载波、步骤二将本地伪随机码Local_PRN信号和经过BOC调制的本地Local_BOC信号中各个相位的值从1改为0、步骤三得到叠加后的中频输入信号等步骤。本发明能够消除BOC调制信号自相关函数的多峰值特性，避免了多峰值特性给GNSS接收机捕获BOC调制信号时产生的误检和漏检问题。对相关运算、相干累积方法的改进大幅度减小运算量，缩短了GNSS接收机对输入信号的处理时间，增强了接收机的实时性。
文档编号G01S19/30GK102323601SQ201110139870
公开日2012年1月18日 申请日期2011年5月27日 优先权日2011年5月27日
发明者党超, 周宇, 李志强, 沈锋, 王兆龙, 盖猛, 贺瑞, 陈阳 申请人:哈尔滨工程大学