CN102346256A - 全球导航卫星系统信号的快速捕获系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全球导航卫星系统信号的快速捕获系统，其包括伪码发生器、移位寄存器、模数转换器、乘法器、加法器、随机存取存储器，伪码发生器与移位寄存器连接，模数转换器与乘法器连接，乘法器连接在移位寄存器和加法器之间，加法器和随机存取存储器连接。本发明全球导航卫星系统信号的快速捕获系统不消耗大量硬件资源的同时大大提高捕获的速度。
Description
技术领域
本发明涉及一种捕获系统，特别涉及一种全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System，GNSS）信号的快速捕获系统。
背景技术
如图1所示，现有第一种全球导航卫星系统信号的捕获系统包括载波发生器、伪码发生器、第一积分器、第二积分器等，输入信号通过射频前端输出经模数转换器采样后得到中频数字信号，首先和本地载波的相乘得到I分量和Q分量，然后再分别和本地伪码相位处作相关运算，最后由第一积分器、第二积分器给出积分结果，第一积分器、第二积分器的时间为1ms的整数倍。控制电路滑动伪码发生器的相位，相位滑动的范围从1~1023个码片。
如图2所示，现有第二种全球导航卫星系统信号的捕获系统包括第一积分清零器、第二积分清零器、本地载波发生器、本地伪码发生器，将输入中频信号和本地载波发生器输出的同相和正交信号相乘，通过第一积分清零器、第二积分清零器得到基带的复信号IL+jQL.，对复信号做快速傅里叶变换。同时伪码信号也做快速傅里叶变换，并取共轭，将两者相乘，对其乘积做快速傅里叶逆变换、取模，并对结果进行门限判决。
第一种全球导航卫星系统信号的捕获系统和的第二种全球导航卫星系统信号的捕获系统的结构简单，但期望捕获时间长，或是复杂的结构消耗较大的硬件资源。基于快速傅里叶变换/快速傅里叶逆变换算法的信号捕获方式，快速傅里叶逆变换可以给出N个位码相位对应的相关结果，因此可以大大减少运算量。但是由此产生的缺点是相关器不能像硬件相关器一样对码偏进行自由选择。另外，对于某一个伪随机噪声码（Pseudo Random Noise Code， PRNC）来说，完成一次二维的搜索需要的运算量取决于多普勒仓的数目，由于频偏不能进行并行运算，大量的快速傅里叶变换/快速傅里叶逆变换组合运算依然是一个惊人的运算量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种全球导航卫星系统信号的快速捕获系统，其在不消耗大量硬件资源的情况下提高捕获速度。
为解决所述技术问题，本发明提供了一种全球导航卫星系统信号的快速捕获系统，其特征在于，其包括伪码发生器、移位寄存器、模数转换器、乘法器、加法器、随机存取存储器，伪码发生器与移位寄存器连接，模数转换器与乘法器连接，乘法器连接在移位寄存器和加法器之间，加法器和随机存取存储器连接。
优选地，所述移位寄存器和乘法器之间还设有至少一个多路复用器，加法器和随机存取存储器之间还设有至少一个寄存器。
优选地，所述寄存器是先进先出寄存器。
本发明的积极进步效果在于：本发明全球导航卫星系统信号的快速捕获系统不消耗大量硬件资源的同时大大提高捕获的速度。
附图说明
图1为现有第一种全球导航卫星系统信号的捕获系统的原理框图。
图2为现有第二种全球导航卫星系统信号的捕获系统的原理框图。
图3为本发明全球导航卫星系统信号的快速捕获系统（第一实施例）的原理框图。
图4为本发明全球导航卫星系统信号的快速捕获系统（第二实施例）的原理框图。
具体实施方式
下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本发明。
如图3所示，本发明全球导航卫星系统信号的快速捕获系统（第一实施例）包括伪码发生器、移位寄存器、模数转换器、乘法器、加法器、随机存取存储器（Random Access Memory，RAM），伪码发生器与移位寄存器连接，模数转换器与乘法器连接，乘法器连接在移位寄存器和加法器之间，加法器和随机存取存储器连接。
C/A（Coarse/Acquisition Code，一个开放给民间使用的GPS卫星传送标准定位信号）码以采样率的频率移入一定长度的移位寄存器，输入信号以相同的频率通过模数转换器输入各个乘法器，与移位寄存器各位码相乘，并分别通过加法器进行累加。与输入信号相乘的第一个C/A码的码相位决定了该伪码序列的起始码相位。因此，伪码序列和输入信号都进行一个1023次的移位后，也完成了1023个伪码相位的搜索，这样不消耗大量硬件资源的同时大大提高捕获的速度。
如图4所示，第二实施例与第一实施例基本相同，其不同之处在于，移位寄存器和乘法器之间还设有至少一个多路复用器，加法器和随机存取存储器之间还设有至少一个寄存器，该个寄存器可以是先进先出（First In First Out，FIFO）寄存器。加入一组N选1的多路复用器，多路复用器可以将1023个码片分成1023/N组，给多路复用器一个工作频率，在一个伪码输入的时钟周期内，就可以实现N次相关运算的操作，通过寄存器分别存储N个累加结果，使得乘法器和加法器资源节约至第一实施例的1/N。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改。因此，本发明的保护范围由所附权利要求书限定。
Claims (3)
1.一种全球导航卫星系统信号的快速捕获系统，其特征在于，其包括伪码发生器、移位寄存器、模数转换器、乘法器、加法器、随机存取存储器，伪码发生器与移位寄存器连接，模数转换器与乘法器连接，乘法器连接在移位寄存器和加法器之间，加法器和随机存取存储器连接。
2.如权利要求1所述的全球导航卫星系统信号的快速捕获系统，其特征在于，所述移位寄存器和乘法器之间还设有至少一个多路复用器，加法器和随机存取存储器之间还设有至少一个寄存器。
3.如权利要求2所述的全球导航卫星系统信号的快速捕获系统，其特征在于，所述寄存器是先进先出寄存器。
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- 2011-08-10 CN CN2011102283389A patent/CN102346256A/zh active Pending
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