一种兼容北斗三号RNSS和RDSS信号处理于一体的系统的制作方法

一种兼容北斗三号rnss和rdss信号处理于一体的系统
技术领域
1.本发明属于卫星应用领域，涉及一种兼容北斗三号rnss和rdss信号处理于一体的系统。


背景技术：

2.随着北斗三号导航系统的建立完善，针对北斗三号应用特点(可同时提供导航和短报文通信服务)，接收机实现导航功能和短报文通信功能日益成为了主流配置，而当前导航接收机所使用的处理芯片一般只支持rnss信号处理，rdss通信终端的芯片往往只支持rdss，兼容北斗三号的通导一体芯片尚未开展应用。


技术实现要素：

3.本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种兼容北斗三号rnss和rdss信号处理于一体的系统，兼容支持北斗三号导航和短报文通信，可有效地提供导航和短报文通信双重服务。
4.本发明解决技术的方案是：
5.一种兼容北斗三号rnss和rdss信号处理于一体的系统，包括n个rnss跟踪通道、m个rdss跟踪通道、第一仲裁模块、第二仲裁模块、rnss基带闭环处理逻辑单元、处理器环路处理单元和rdss基带闭环处理逻辑单元，其中：
6.第i个rnss跟踪通道，实现第i路rnss信号的跟踪，得到该路rnss信号的累加量，发送给第一仲裁模块；i为大于0小于等于n的自然数；
7.第j个rdss跟踪通道，实现第j路rdss信号的跟踪，得到该路rdss信号的累加量，发送给第二仲裁模块；j为大于0小于等于m的自然数；
8.第一仲裁模块，在一个伪码周期内，按照预先配置的处理方式对每路rnss信号的累加量进行轮询决策，根据决策结果将每路rnss信号的累加量发送给rnss基带闭环处理逻辑单元或处理器环路处理单元；
9.第二仲裁模块，在一个伪码周期内，按照预先配置的处理方式对每路rdss信号的累加量进行轮询决策，根据决策结果将每路rdss信号的累加量发送给rdss基带闭环处理逻辑单元或处理器环路处理单元；
10.rnss基带闭环处理逻辑单元，在每个伪码周期内，串行处理接收到的各路rnss信号的累加量，根据第i路rnss信号的累加量的处理结果更新第i个rnss跟踪通道的跟踪参数；
11.处理器环路处理单元，在每个伪码周期内，对接收到的各路rnss信号的累加量进行costas环路处理，计算并更新对应的rnss跟踪通道的跟踪参数；在每个伪码周期内，对接收到的各路rdss信号的累加量进行costas环路处理，计算并更新对应的rdss跟踪通道的跟踪参数；
12.rdss基带闭环处理逻辑单元，在每个伪码周期内，串行处理接收到的各路rdss信
号的累加量，根据第j路rdss信号的累加量的处理结果更新第j个rdss跟踪通道的跟踪参数。
13.所述rnss跟踪通道总个数n由所述rnss基带闭环处理逻辑单元处理rnss信号的伪码周期t
rnss
和处理单个rnss跟踪通道累加量的耗时δt
n
决定，n≤t
rnss
/δt
n
。
14.所述rdss跟踪通道总个数m由所述rdss基带闭环处理逻辑单元处理rdss信号的伪码周期t
rdss
和处理单个rdss跟踪通道累加量的耗时δt
d
决定，m≤t
rdss
/δt
d
。
15.第一仲裁模块按照预先配置的处理方式对每路rnss信号的累加量进行轮询决策，所述预先配置的处理方式是指：
16.根据累加量与第一预设阈值进行对比，当累加量高于第一预设阈值时，将每路rnss信号的累加量发送给rnss基带闭环处理逻辑单元；当累加量低于第一预设阈值时，将每路rnss信号的累加量发送给处理器环路处理单元。
17.第一仲裁模块按照预先配置的处理方式对每路rnss信号的累加量进行轮询决策，所述预先配置的处理方式是指：
18.判断信号动态变化情况，当信号动态变化加速度超过预设值时，将每路rnss信号的累加量发送给rnss基带闭环处理逻辑单元；当信号动态变化加速度低于预设值时，将每路rnss信号的累加量发送给处理器环路处理单元。
19.第二仲裁模块按照预先配置的处理方式对每路rdss信号的累加量进行轮询决策，所述预先配置的处理方式是指：
20.当跟踪rdss信号i支路信号时，将每路rdss信号的累加量发送给rdss基带闭环处理逻辑单元；当跟踪rdss信号q支路信号时，将每路rdss信号的累加量发送给rdss基带闭环处理逻辑单元或处理器环路处理单元。
21.当跟踪rdss信号q支路信号时，比较累加量与第二预设阈值，当累加量高于第二预设阈值时，将每路rdss信号的累加量发送给rdss基带闭环处理逻辑单元；当累加量低于第二预设阈值时，将每路rdss信号的累加量发送给处理器环路处理单元。
22.当跟踪rdss信号q支路信号时，判断信号动态变化情况，当信号动态变化加速度超过预设值时，将每路rdss信号的累加量发送给rdss基带闭环处理逻辑单元；当信号动态变化加速度低于预设值时，将每路rdss信号的累加量发送给处理器环路处理单元。
23.所述rnss基带闭环处理逻辑单元包括rnss累加量处理模块、rnss中间量缓存模块、rnss环路参数模块、rnss鉴频鉴相模块、rnss环路滤波模块和rnss参数更新模块；
24.rnss累加量处理模块接收第i路rnss信号的累加量，并对累加量进行截位、移位处理，发送给rnss鉴频鉴相模块；
25.rnss鉴频鉴相模块根据从所述rnss累加量处理模块接收的累加量和rnss中间量缓存模块中存储的数据进行频率误差算和相位误差计算，得到载波的频率误差、相位误差和伪码的相位误差，发送给rnss环路滤波模块；
26.rnss环路滤波模块根据来自rnss鉴频鉴相模块的载波的频率误差、相位误差和伪码的相位误差以及从rnss环路参数模块中读取的环路滤波器参数，进行滤波解算得到环路调整参数，发送给rnss参数更新模块；
27.rnss参数更新模块把环路调整参数通过第一仲裁模块更新到第i个rnss跟踪通道中；
28.rnss中间量缓存模块会对所述鉴频鉴相模块和所述环路滤波模块当前计算过程中的计算信息和结果进行缓存，存用于下一次解算；
29.rnss环路参数模块内部存储多种配置的参数信息，所述rnss环路滤波模块能够根据应用选择不同的配置参数以实现不同场景下信号的环路跟踪。
30.所述rdss基带闭环处理逻辑单元包括rdss累加量处理模块、rdss中间量缓存模块、rdss环路参数模块、rdss鉴频鉴相模块、rdss环路滤波模块和rdss参数更新模块；
31.rdss累加量处理模块接收第i路rdss信号的累加量，并对累加量进行截位、移位处理，发送给rdss鉴频鉴相模块；
32.rdss鉴频鉴相模块根据从所述rdss累加量处理模块接收的累加量和rdss中间量缓存模块中存储的数据进行频率误差算和相位误差计算，得到载波的频率误差、相位误差和伪码的相位误差，发送给rdss环路滤波模块；
33.rdss环路滤波模块根据来自rdss鉴频鉴相模块的载波的频率误差、相位误差和伪码的相位误差以及从rdss环路参数模块中读取的环路滤波器参数，进行滤波解算得到环路调整参数，发送给rdss参数更新模块；
34.rdss参数更新模块把环路调整参数通过第二仲裁模块更新到第j个rnss跟踪通道中；
35.rdss中间量缓存模块会对所述rdss鉴频鉴相模块和所述rdss环路滤波模块当前计算过程中的计算信息和结果进行缓存，存用于下一次解算；
36.rdss环路参数模块内部存储多种配置的参数信息，所述rdss环路滤波模块能够根据应用选择不同的配置参数以实现不同场景下信号的环路跟踪。
37.本发明与现有技术相比的有益效果是：
38.本发明采用rnss信号处理与rdss信号处理于一体的设计，可同时实现导航定位和短报文通信的功能，减少了接收机整体体积和功耗，降低了应用成本。
附图说明
39.图1为本发明系统组成示意图；
40.图2为rnss基带闭环处理逻辑单元和rdss基带闭环处理逻辑单元逻辑时间分配图；
41.图3为rnss基带闭环处理逻辑单元或rdss基带闭环处理逻辑单元结构图。
具体实施方式
42.下面结合附图对本发明作进一步阐述。
43.针对这个应用需求，我们推出了一种兼容北斗三号rnss和rdss信号处理于一体的系统，兼容支持北斗三号导航和短报文通信，可有效地提供导航和短报文通信双重服务。
44.如图1所示，一种兼容北斗三号rnss和rdss信号处理于一体的系统，包括n个rnss跟踪通道、m个rdss跟踪通道、第一仲裁模块、第二仲裁模块、rnss基带闭环处理逻辑单元、处理器环路处理单元和rdss基带闭环处理逻辑单元，其中：
45.第i个rnss跟踪通道，实现第i路rnss信号的跟踪，得到该路rnss信号的累加量，发送给第一仲裁模块；i为大于0小于等于n的自然数；
46.第j个rdss跟踪通道，实现第j路rdss信号的跟踪，得到该路rdss信号的累加量，发送给第二仲裁模块；j为大于0小于等于m的自然数；
47.第一仲裁模块，在一个伪码周期内，按照预先配置的处理方式对每路rnss信号的累加量进行轮询决策，根据决策结果将每路rnss信号的累加量发送给rnss基带闭环处理逻辑单元或处理器环路处理单元；
48.第二仲裁模块，在一个伪码周期内，按照预先配置的处理方式对每路rdss信号的累加量进行轮询决策，根据决策结果将每路rdss信号的累加量发送给rdss基带闭环处理逻辑单元或处理器环路处理单元；
49.rnss基带闭环处理逻辑单元，在每个伪码周期内，串行处理接收到的各个rnss跟踪通道的累加量，根据第i个rnss跟踪通道的处理结果更新第i个rnss跟踪通道的跟踪参数；
50.处理器环路处理单元，在每个伪码周期内，对接收到的各路rnss信号的累加量进行costas环路处理，计算并更新对应的rnss跟踪通道的跟踪参数；在每个伪码周期内，对接收到的各路rdss信号的累加量进行costas环路处理，计算并更新对应的rdss跟踪通道的跟踪参数；
51.rdss基带闭环处理逻辑单元，在每个伪码周期内，串行处理接收到的各个rdss跟踪通道的累加量，根据第j个rdss跟踪通道的处理结果更新第j个rdss跟踪通道的跟踪参数。
52.如图2所示，rnss基带闭环处理逻辑单元和rdss基带闭环处理逻辑单元采用串行处理方式处理跟踪通道环路参数，所述rnss基带闭环处理逻辑单元处理单个rnss跟踪通道的处理时间为δt
n
，需要处理的通道个数为n，由于rnss信号具有周期特性，一个周期的时间间隔为t
rnss
，n个通道需要在rnss信号当前周期内处理完成以防影响到下一个周期内数据的处理，因此需要保证n
·
δt
n
≤t
rnss
，因此所述rnss基带闭环处理逻辑单元最大处理通道数为n≤t
rnss
/δt
n
；所述rdss基带闭环处理逻辑单元处理单个rdss跟踪通道的处理时间为δt
d
，需要处理的通道个数为m，由于rdss信号同样具有周期特性，一个周期的时间间隔为t
rdss
，m个通道需要在rdss信号当前周期内处理完成以防影响到下一个周期内数据的处理，因此需要保证m
·
δt
d
≤t
rdss
，因此所述rdss基带闭环处理逻辑单元最大处理通道数为m≤t
rdss
/δt
d
。
53.第一仲裁模块按照预先配置的处理方式对每路rnss信号的累加量进行轮询决策，所述预先配置的处理方式包括两种，第一种是：
54.根据累加量与第一预设阈值进行对比，当累加量高于第一预设阈值时，将每路rnss信号的累加量发送给rnss基带闭环处理逻辑单元；当累加量低于第一预设阈值时，将每路rnss信号的累加量发送给处理器环路处理单元。
55.第二种是：
56.判断当前rnss跟踪通道信号动态变化情况，当信号动态变化加速度超过预设值时，将每路rnss信号的累加量发送给rnss基带闭环处理逻辑单元；当信号动态变化加速度低于预设值时，将每路rnss信号的累加量发送给处理器环路处理单元。
57.第二仲裁模块按照预先配置的处理方式对每路rdss信号的累加量进行轮询决策，所述预先配置的处理方式是指：
58.当跟踪rdss信号i支路信号时，将每路rdss信号的累加量发送给rdss基带闭环处理逻辑单元；当跟踪rdss信号q支路信号时，将每路rdss信号的累加量发送给rdss基带闭环处理逻辑单元或处理器环路处理单元。
59.当跟踪rdss信号q支路信号时，比较累加量与第二预设阈值，当累加量高于第二预设阈值时，将每路rdss信号的累加量发送给rdss基带闭环处理逻辑单元；当累加量低于第二预设阈值时，将每路rdss信号的累加量发送给处理器环路处理单元。
60.当跟踪rdss信号q支路信号时，判断当前跟踪通道的信号动态变化情况，当信号动态变化加速度超过预设值时，将每路rdss信号的累加量发送给rdss基带闭环处理逻辑单元；当信号动态变化加速度低于预设值时，将每路rdss信号的累加量发送给处理器环路处理单元。
61.rnss基带闭环处理逻辑单元和rdss基带闭环处理逻辑单元结构类似，如图3所示，均由累加量处理模块、中间量缓存模块、环路参数模块、鉴频鉴相模块、环路滤波模块、参数更新模块组成。
62.具体地，
63.rnss基带闭环处理逻辑单元包括rnss累加量处理模块、rnss中间量缓存模块、rnss环路参数模块、rnss鉴频鉴相模块、rnss环路滤波模块和rnss参数更新模块；
64.rnss累加量处理模块接收第i路rnss信号的累加量，并对累加量进行截位、移位处理，发送给rnss鉴频鉴相模块；
65.rnss鉴频鉴相模块根据从所述rnss累加量处理模块接收的累加量和rnss中间量缓存模块中存储的数据进行频率误差算和相位误差计算，得到载波的频率误差、相位误差和伪码的相位误差，发送给rnss环路滤波模块；
66.rnss环路滤波模块根据来自rnss鉴频鉴相模块的载波的频率误差、相位误差和伪码的相位误差以及从rnss环路参数模块中读取的环路滤波器参数，进行滤波解算得到环路调整参数，发送给rnss参数更新模块；
67.rnss参数更新模块把环路调整参数通过第一仲裁模块更新到第i个rnss跟踪通道中；
68.rnss中间量缓存模块会对所述鉴频鉴相模块和所述环路滤波模块当前计算过程中的计算信息和结果进行缓存，存用于下一次解算；
69.rnss环路参数模块内部存储多种配置的参数信息，所述rnss环路滤波模块能够根据应用选择不同的配置参数以实现不同场景下信号的环路跟踪。
70.rdss基带闭环处理逻辑单元包括rdss累加量处理模块、rdss中间量缓存模块、rdss环路参数模块、rdss鉴频鉴相模块、rdss环路滤波模块和rdss参数更新模块；
71.rdss累加量处理模块接收第i路rdss信号的累加量，并对累加量进行截位、移位处理，发送给rdss鉴频鉴相模块；
72.rdss鉴频鉴相模块根据从所述rdss累加量处理模块接收的累加量和rdss中间量缓存模块中存储的数据进行频率误差算和相位误差计算，得到载波的频率误差、相位误差和伪码的相位误差，发送给rdss环路滤波模块；
73.rdss环路滤波模块根据来自rdss鉴频鉴相模块的载波的频率误差、相位误差和伪码的相位误差以及从rdss环路参数模块中读取的环路滤波器参数，进行滤波解算得到环路
调整参数，发送给rdss参数更新模块；
74.rdss参数更新模块把环路调整参数通过第二仲裁模块更新到第j个rnss跟踪通道中；
75.rdss中间量缓存模块会对所述rdss鉴频鉴相模块和所述rdss环路滤波模块当前计算过程中的计算信息和结果进行缓存，存用于下一次解算；
76.rdss环路参数模块内部存储多种配置的参数信息，所述rdss环路滤波模块能够根据应用选择不同的配置参数以实现不同场景下信号的环路跟踪。
77.实施例：
78.令n＝8，m＝10，则本实施例中包括8个rnss跟踪通道、10个rdss跟踪通道、第一仲裁模块、第二仲裁模块、rnss基带闭环处理逻辑单元、处理器环路处理单元和rdss基带闭环处理逻辑单元。
79.第i个rnss跟踪通道，实现第i路rnss信号的跟踪，得到该路rnss信号的累加量，发送给第一仲裁模块；i为大于0小于等于8的自然数。
80.第j个rdss跟踪通道，实现第j路rdss信号的跟踪，得到该路rdss信号的累加量，发送给第二仲裁模块；j为大于0小于等于10的自然数。
81.第一仲裁模块，在一个伪码周期内，按照预先配置的处理方式对每路rnss信号的累加量进行轮询决策，将第1路、第3路、第5路、第7路rnss信号的累加量发送给rnss基带闭环处理逻辑单元。将第2路、第4路、第6路、第8路rnss信号的累加量发送给处理器环路处理单元。
82.以第1路为例，预先配置的处理方式可以是：
83.根据第1路信号的累加量与第一预设阈值进行对比，累加量高于第一预设阈值时，则将第1路rnss信号的累加量发送给rnss基带闭环处理逻辑单元。
84.或者判断第1路跟踪通道的信号动态变化情况，信号动态变化加速度超过预设值时，将每路rnss信号的累加量发送给rnss基带闭环处理逻辑单元。
85.第二仲裁模块，在一个伪码周期内，按照预先配置的处理方式对每路rdss信号的累加量进行轮询决策，将第1路、第2路、第3路、第5路、第7路、第8路rdss信号的累加量发送给rdss基带闭环处理逻辑单元，将第4路、第6路、第9路、第10路rdss信号的累加量发送给处理器环路处理单元。
86.rnss基带闭环处理逻辑单元，在每个伪码周期内，串行处理接收到的各路rnss信号的累加量，根据第1路rnss信号的累加量的处理结果更新第1个rnss跟踪通道的跟踪参数，根据第3路rnss信号的累加量的处理结果更新第3个rnss跟踪通道的跟踪参数，根据第5路rnss信号的累加量的处理结果更新第5个rnss跟踪通道的跟踪参数，根据第7路rnss信号的累加量的处理结果更新第7个rnss跟踪通道的跟踪参数。
87.处理器环路处理单元，在每个伪码周期内，对接收到的各路rnss信号的累加量进行costas处理，计算并更新对应的rnss跟踪通道的跟踪参数，如对第2路rnss信号的累加量进行costas处理，计算并更新第2个rnss跟踪通道的跟踪参数；如对第4路rnss信号的累加量进行costas处理，计算并更新第4个rnss跟踪通道的跟踪参数；对第6路rnss信号的累加量进行costas处理，计算并更新第6个rnss跟踪通道的跟踪参数；对第8路rnss信号的累加量进行costas处理，计算并更新第8个rnss跟踪通道的跟踪参数.
88.在每个伪码周期内，对接收到的各路rdss信号的累加量进行costas处理，计算并更新对应的rdss跟踪通道的跟踪参数。如对第4路rdss信号的累加量进行costas处理，计算并更新第4个rdss跟踪通道的跟踪参数；如对第6路rdss信号的累加量进行costas处理，计算并更新第6个rdss跟踪通道的跟踪参数；对第9路rdss信号的累加量进行costas处理，计算并更新第9个rdss跟踪通道的跟踪参数；对第10路rdss信号的累加量进行costas处理，计算并更新第10个rdss跟踪通道的跟踪参数；
89.rdss基带闭环处理逻辑单元，在每个伪码周期内，串行处理接收到的各路rdss信号的累加量，根据第1路rdss信号的累加量的处理结果更新第1个rdss跟踪通道的跟踪参数，根据第2路rdss信号的累加量的处理结果更新第2个rdss跟踪通道的跟踪参数，根据第3路rdss信号的累加量的处理结果更新第3个rdss跟踪通道的跟踪参数，根据第5路rdss信号的累加量的处理结果更新第5个rdss跟踪通道的跟踪参数，根据第7路rdss信号的累加量的处理结果更新第7个rdss跟踪通道的跟踪参数，根据第8路rdss信号的累加量的处理结果更新第8个rdss跟踪通道的跟踪参数。
90.本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。