CN101533083A - 一种gps信号的并行捕获系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种并行相关器以及使用该相关器实现GPS信号的并行捕获方法，包括伪码产生电路、多模计数电路、选择电路、GPS信号接收电路、乘法电路、滤波电路、数据存储电路、阈值比较电路和同步跟踪电路；在一个周期内同时产生不同的伪码，同时送入选择电路；选择电路依次将多个伪码送入乘法电路；乘法电路进行运算；运算结果经滤波送入数据存储电路；然后进行阈值比较；若捕获到GPS信号，则进入跟踪状态，若没有捕获到GPS信号，则进入下一个周期的捕获。本发明根据时分复用原理，捕获时间短，电路结构简单，可根据不同的情况，选择不同数量的伪码生成器和数据存储器，便于系统扩展。

Description

一种GPS信号的并行捕获系统及方法
技术领域
本发明涉及一种并行相关器以及使用该相关器实现GPS信号的并行捕获方法。
背景技术
并行相关器是GPS接收机基带处理电路的关键电路部分，可用于处理从射频端产生的数字信号，并对信号中的数据进行相关运算，然后将运算结果通过并行端口输出。伪码的捕获方法主要有以下三种：
1、串行捕获法。即把GPS信号与本地产生的伪码在时间间隔内依次进行相关运算。串行捕获法电路结构简单，但是捕获时间长。
2、并行捕获法。即同时设置多个相关器，每个相关器的本地伪码相位相差一定的时间。并行捕获法的捕获时间短，但电路较为复杂。
3、串/并捕获法。即GPS信号与多个不同相位的本地伪码进行相关运算，判断逻辑一次分别对这多个结果进行判决。串/并捕获法在电路复杂度和捕获时间之间进行了折衷。
发明内容
本发明目的是提供一种GPS信号的并行捕获系统及方法，其解决了现有的捕获系统和方法电路复杂、捕获时间长的技术问题。
本发明的技术解决方案是：
一种GPS信号的并行捕获系统，包括GPS信号接收电路3、伪码产生电路9、乘法电路8、滤波电路4、阈值比较电路6和同步跟踪电路7；特殊之处是，所述并行捕获系统还包括多模计数电路2、选择电路1和数据存储电路5，所述伪码产生电路9包括至少两个伪码产生器91；所述数据存储电路5包括与伪码产生器91数量一致的多个数据存储器51；所述多个伪码产生器91与选择电路1连接，所述多模计数电路2的输入接标准时钟信号f0，其输出与选择电路1的控制端相连；所述选择电路1和GPS信号接收电路3的输出分别与乘法电路8的输入相连；所述乘法电路8的输出与滤波电路4的输入相连，所述滤波电路4的输出与多个数据存储器51相连；所述多个存储器51的输出与阈值比较电路6的输入相连，所述阈值比较电路6的输出与同步跟踪电路7相连。
上述滤波电路4包括依次连接的带通滤波器41、平方律检波器42和积分清洗滤波器43。
上伪码产生器91的数量为20个；所述数据存储器51的数量为20个；所述多模计数电路2为模20计数器。
一种GPS信号的并行捕获方法，其包括以下步骤：
1]N个伪码产生器91在一个周期内同时产生不同的伪码，同时送入选择电路1；多模计数电路2在一个周期内依次产生N个控制信号，送入选择电路1的控制端；
2]选择电路1在一个周期内依次输出N个伪码，送入乘法电路8；
3]乘法电路8在一个周期内将N个伪码依次和GPS信号接收电路3送来的GPS信号进行运算；
4]N个运算结果经滤波电路4滤波后依次送入N个数据存储器51；
5]阈值比较电路6将N个数据存储器51存储的运算结果与预设的阈值进行比较；
6]若捕获到GPS信号，则进入跟踪状态，若没有捕获到GPS信号，则进入下一个周期的捕获。
上述N的数值具体可取20。
本发明具有如下优点：本发明根据时分复用原理进行电路设计和运算，节省了捕获时间，电路结构十分简单，只需要一套乘法电路、滤波电路、阈值比较电路和同步跟踪电路，并可根据不同的情况，选择不同数量的伪码生成器和数据存储器，便于系统扩展。
附图说明
图1为本发明的电路原理示意图；
其中：1-选择电路，2-多模计数电路，3-GPS信号接收电路，4-滤波电路，41-带通滤波器，42-平方律检波器，5-数据存储电路，51-数据存储器，6-阈值比较电路，7-同步指示电路，8-乘法电路，9-伪码产生电路，91-伪码产生器，f0-时钟信号。
具体实施方式
一种GPS信号的并行捕获系统，包括伪码产生电路、多模计数电路、选择电路、GPS信号接收电路、乘法电路、滤波电路、数据存储电路、阈值比较电路和同步跟踪电路；伪码产生电路包括20个伪码产生器；数据存储电路包括20个数据存储器；伪码产生器与选择电路分别连接，多模计数电路的输入接标准时钟信号，其输出与选择电路的控制端相连；选择电路和GPS信号接收电路的输出分别与乘法电路的输入相连；乘法电路的输出与滤波电路的输入相连，滤波电路的输出与数据存储器分别相连；存储器的输出与阈值比较电路的输入分别相连，阈值比较电路的输出与同步跟踪电路相连。多模计数电路采用模20计数器，滤波电路包括依次连接的带通滤波器、平方律检波器和积分清洗滤波器。
一种GPS信号的并行捕获方法，其包括以下步骤：20个伪码产生器在一个周期内同时产生20组不同的伪码，被同时送入选择电路；多模计数电路在一个周期内依次产生20个控制信号送入选择电路的控制端，控制选择器对20组伪码进行选择，则选择电路将一个周期分为20个小周期，依次输出20个伪码，送入乘法电路；乘法电路在一个周期内将20个伪码依次和GPS信号接收电路送来的GPS信号进行运算；20个运算结果经滤波电路滤波后依次送入20个数据存储器；5]阈值比较电路将20个数据存储器存储的运算结果依次取出，并与预设的阈值进行比较；若捕获到GPS信号，则进入跟踪状态，若没有捕获到GPS信号，则进入下一个周期的捕获。
本发明根据时分复用原理进行电路设计和运算，依次用多个伪码对GPS信号进行捕获运算，不但运算时间短，而且电路结构十分简单。

Claims (5)

1、一种GPS信号的并行捕获系统，包括GPS信号接收电路(3)、伪码产生电路(9)、乘法电路(8)、滤波电路(4)、阈值比较电路(6)和同步跟踪电路(7)；其特征在于：所述并行捕获系统还包括多模计数电路(2)、选择电路(1)和数据存储电路(5)，所述伪码产生电路(9)包括至少两个伪码产生器(91)；所述数据存储电路(5)包括与伪码产生器(91)数量一致的多个数据存储器(51)；所述多个伪码产生器(91)与选择电路(1)连接，所述多模计数电路(2)的输入接标准时钟信号(f0)，其输出与选择电路(1)的控制端相连；所述选择电路(1)和GPS信号接收电路(3)的输出分别与乘法电路(8)的输入相连；所述乘法电路(8)的输出与滤波电路(4)的输入相连，所述滤波电路(4)的输出与多个数据存储器(51)相连；所述多个存储器(51)的输出与阈值比较电路(6)的输入相连，所述阈值比较电路(6)的输出与同步跟踪电路(7)相连。
2、根据权利要求1所述的GPS信号的并行捕获系统，其特征在于：所述滤波电路(4)包括依次连接的带通滤波器(41)、平方律检波器(42)和积分清洗滤波器(43)。
3、根据权利要求1或2所述的GPS信号的并行捕获系统，其特征在于：所述伪码产生器(91)的数量为20个；所述数据存储器(51)的数量为20个；所述多模计数电路(2)为模20计数器。
4、一种GPS信号的并行捕获方法，其特征在于：其包括以下步骤：
1]N个伪码产生器(91)在一个周期内同时产生不同的伪码，同时送入选择电路(1)；多模计数电路(2)在一个周期内依次产生N个控制信号，送入选择电路(1)的控制端；
2]选择电路(1)在一个周期内依次输出N个伪码，送入乘法电路(8)；
3]乘法电路(8)在一个周期内将N个伪码依次和GPS信号接收电路(3)送来的GPS信号进行运算；
4]N个运算结果经滤波电路(4)滤波后依次送入N个数据存储器(51)；
5]阈值比较电路(6)将N个数据存储器(51)存储的运算结果与预设的阈值进行比较；
6]若捕获到GPS信号，则进入跟踪状态，若没有捕获到GPS信号，则进入下一个周期的捕获。
5、根据权利要求4所述的GPS信号的并行捕获方法，其特征在于：所述N＝20。
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PB01 Publication
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