CN104502927A - 一种卫星导航电文解调方法及相应的芯片、终端 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种卫星导航电文解调方法，包括：积分初始化步骤，初始化积分字缓存区，设置积分次数；帧同步步骤，接收导航电文，通过导航电文帧头信息找到接收到的所述导航电文的帧边界；导航电文字缓存步骤，缓存所述接收到的导航电文字；导航电文字积分步骤，比较所述导航电文字与积分字的极性相似度，根据所述极性相似度，提交所述导航电文字到所述积分字缓存区；按照所述设置的积分次数，重复所述帧同步步骤、所述导航电文字缓存步骤及所述导航电文字积分步骤；校验步骤，对所述积分缓存区的积分字进行奇偶校验，如果校验通过则提交所述积分字到星历电文表。采用本发明可提高电文解调灵敏度，提高卫星导航终端的弱信号环境下的定位能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种卫星导航电文解调方法及相应的芯片、终端。
背景技术
在现有卫星导航技术中，根据C/A码的码周期为1毫秒，1个比特的周期为20毫秒的电文特性，现有技术通常在比特同步完成后采用对1毫秒长的相干积分值进行20次相加的方法确定电文符号。由于比特长度为20毫秒，传统解调电文方法无法通过增加积分时间来提高电文解调灵敏度，电文解调灵敏度只能达到-145dbm，在弱信号情况下还会更差。因此，如何提高电文解调灵敏度，尤其是弱信号情况下的灵敏度，就成为卫星导航定位技术的关键点。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高导航电文解调灵敏度的方法，解决接收机在弱信号环境下因为无法解调星历，长时间无法定位的问题。
本发明提供一种卫星导航电文解调方法，所述方法包括，积分初始化步骤，初始化积分字缓存区，设置积分次数；帧同步步骤，接收导航电文，通过导航电文帧头信息找到接收到的所述导航电文的帧边界；导航电文字缓存步骤，缓存所述接收到的导航电文字；导航电文字积分步骤，比较所述导航电文字与积分字的极性相似度，根据所述极性相似度，提交所述导航电文字到所述积分字缓存区；按照所述设置的积分次数，重复所述帧同步步骤、所述导航电文字缓存步骤及所述导航电文字积分步骤；校验步骤，对所述积分缓存区的积分字进行奇偶校验，如果校验通过则提交所述积分字到星历电文表。
更进一步，所述导航电文字积分步骤还包括，如果所述极性相似度比较结果为正极性相同的多，则提交所述导航电文字到所述积分缓存区；如果所述极性相似度比较结果为负极性相同的多，将所述导航电文字取反后提交到所述积分缓存区。
更进一步，所述积分初始化步骤中设置的积分次数为奇数次。
更进一步，所述积分初始化步骤中初始化积分字缓存区的值为3，所述积分次数为3，提交所述导航电文字到所述积分字缓存区时，导航电文字对应的bit为正极性加1，为负极性减1。
更进一步，所述积分字缓存区包括3*300个单元，每单元为4bit。
更进一步，所述校验步骤如果校验不通过则跳转到所述积分初始化步骤。
本发明还提供一种包含上述卫星导航电文解调方法的卫星导航基带芯片或者一体化芯片。
本发明还提供一种包含上述卫星导航电文解调方法的卫星导航终端。
采用本发明所提供方法后，根据导航电文的周期性，采用对导航比特做非相干积分的方式，对不同星历周期内的同一比特做非相干积分，加长积分时间，提高电文解调灵敏度，提高卫星导航终端的弱信号环境下的定位能力。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2为导航电文完整帧结构示意图；
图3为非相干积分缓存空间示意图；
图4为提交方法示意图；
图5为奇偶校验示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明根据导航电文的周期性，采用对导航比特做非相干积分的方式，对不同星历周期内的同一比特做非相干积分，加长积分时间，提高电文解调灵敏度。
图1为本发明的流程图。
步骤101：接收机做帧同步处理，并输出有效的帧边界信息；
步骤102：找到帧边界信息后，开始缓存、积分电文字，用4bit去表示一个电文字内bit的积分值；
步骤103：在收齐一个Word的比特后，去比较当前Word和积分Word正负极性的相似度，如果和积分Word正极性相同的bit更多，直接提交当前字到积分缓存区；反之就用取反后提交到积分缓存区。
步骤104：提交方法为正极性加1，负极性减1；
步骤105：完成积分次数后按照积分次数和初始化值确定取值范围，并对每一个Word做校验检查；
步骤106：通过奇偶校验判定当前积分字是否有效，如果有效提交当前字到星历表；
步骤107：通过奇偶校验判定当前积分字是否有效，如果无效则重复102，103，104操作直到积分字通过奇偶校验。
下面对本发明的流程做进一步说明。
步骤101：图2为导航电文完整帧结构示意图，步骤101通过导航电文的帧头信息找到帧边界信息。
步骤102：图3为步骤102非相干积分缓存空间示意图，按照一颗卫星完整的星历为3帧星历电文，每帧电文包含10个电文字，每个电文字包括30bit，一共300bit，共分配缓存空间3*300单元大小，每一单元为4bit，可表示16种状态。
步骤103：同样由于Bit极性有翻转不能单Bit提交，需要比较字内两种极性下相同比特个数，选择相同bit个数更多的极性提交；
步骤104：图4为步骤104的提交方法示意图。提交方法用一个图3的缓存空间累加bit极性的算术和，bit为正极性加1，为负极性减1。本实施例中将缓存区间积分值初始化为3，积分次数为3次积分，这样，经过三次积分后完成积分后负极性0的表示范围为0-2，正极性1的表示范围为4-6。积分次数一般选择做奇数次积分，这样能保证结果总有极性。
步骤105：图5为奇偶校验示意图。根据步骤104规则，积分区间可取值组成一个30bit的Word，并对此Word做奇偶校验。导航电文字包括24bit数据位及6bit校验位。
步骤106：根据步骤105得到的字去做奇偶校验，如果校验通过则提交字到星历电文表；
步骤107：根据步骤105得到的字去做奇偶校验，如果校验不通过则重复上述非相干积分过程直到收齐星历电文。
根据实际应用，上面的方法可以在卫星导航基带芯片、基带射频一体化芯片、包括卫星导航功能的一体化应用处理器，等等，上述芯片可以制造成模块或者导航终端等产品在市场销售。
需要说明的是，本发明可以适用北斗卫星导航系统、GPS、GLONASS或者伽利略等导航卫星定位系统单模、双模或多模导航芯片及终端，其基本原理也和本发明描述的一样，也在本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种卫星导航电文解调方法，其特征在于，所述方法包括，积分初始化步骤，初始化积分字缓存区，设置积分次数；帧同步步骤，接收导航电文，通过导航电文帧头信息找到接收到的所述导航电文的帧边界；导航电文字缓存步骤，缓存所述接收到的导航电文字；导航电文字积分步骤，比较所述导航电文字与积分字的极性相似度，根据所述极性相似度，提交所述导航电文字到所述积分字缓存区；按照所述设置的积分次数，重复所述帧同步步骤、所述导航电文字缓存步骤及所述导航电文字积分步骤；校验步骤，对所述积分缓存区的积分字进行奇偶校验，如果校验通过则提交所述积分字到星历电文表。
2.如权利要求1所述的卫星导航电文解调方法，其特征在于，所述导航电文字积分步骤还包括，如果所述极性相似度比较结果为正极性相同的多，则提交所述导航电文字到所述积分缓存区；如果所述极性相似度比较结果为负极性相同的多，将所述导航电文字取反后提交到所述积分缓存区。
3.如权利要求1所述的卫星导航电文解调方法，其特征在于，所述积分初始化步骤中设置的积分次数为奇数次。
4.如权利要求2或3中任意一项所述的卫星导航电文解调方法，其特征在于，所述积分初始化步骤中初始化积分字缓存区的值为3，所述积分次数为3，提交所述导航电文字到所述积分字缓存区时，导航电文字对应的bit为正极性加1，为负极性减1。
5.如权利要求2或3中任意一项所述的卫星导航电文解调方法，其特征在于，所述积分字缓存区包括3*300个单元，每单元为4bit。
6.如权利要求2或3中任意一项所述的卫星导航电文解调方法，其特征在于，所述校验步骤如果校验不通过则跳转到所述积分初始化步骤。
7.一种包含如权利要求1至6中任意一项所述的卫星导航电文解调方法的卫星导航基带芯片或者一体化芯片。
8.一种包含如权利要求1至6中任意一项所述的卫星导航电文解调方法的卫星导航终端。
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