CN104516004A

CN104516004A - Gps信号的捕获方法及其捕获装置

Info

Publication number: CN104516004A
Application number: CN201310460217.6A
Authority: CN
Inventors: 曹志平; 尤佳
Original assignee: Shanghai Actions Semiconductor Co Ltd
Current assignee: Shanghai Juyi Technology Co., Ltd
Priority date: 2013-09-29
Filing date: 2013-09-29
Publication date: 2015-04-15
Anticipated expiration: 2033-09-29
Also published as: CN104516004B

Abstract

本发明涉及卫星定位接收领域，公开了一种GPS信号的捕获方法及其装置。本发明中，该GPS信号捕获装置包括捕获模块、跟踪模块和控制器，整个捕获过程分为若干轮，在每一轮初始，控制器调整捕获模块的非相干积分或差分合并的累积时间长度，以使得捕获模块和跟踪模块可以在不同的累积时间长度下对部分或者全部待捕卫星进行捕获，可以以较短的累积时间长度来快速地捕获到信号较强的卫星，然后，增加每轮捕获的累积时间长度来捕获到信号较弱的卫星，从而在较短的时间内有效地捕获强、弱GPS信号。此外，根据捕获模块的累积时间长度来调整捕获输出的参数估计对数量，可在较短的累积时间中通过增加参数估计对数量来保证一定的捕获性能。

Description

GPS信号的捕获方法及其捕获装置

技术领域

本发明涉及卫星定位接收领域，特别涉及GPS信号的捕获方法及其捕获装置。

背景技术

全球定位系统（Global Position System，简称“GPS”）旨在全球范围内提供全天候的定位、导航、授时服务。随着用户对于诸如定位等服务的需求愈来愈强烈，GPS已经逐渐成为智能手机、部分平板电脑等的标准配置。基于智能手机等的地图软件的发展，也促进了GPS用户量的剧增。在GPS的使用中，首先需要捕获当前位置的卫星信号，得到卫星的码相位和多普勒频率的估计值。

对于传统的GPS接收机，捕获模块会在卫星的多普勒频率和码相位组成的二维空间中进行搜索，采用相干积分、非相干积分、差分合并等技术，获得二维空间中最大观测值，然后将最大观测值与设定的门限值进行比较，如果高于门限值，则认为捕获成功，并输出最大观测值对应的多普勒频率和码相位估计值给跟踪模块。

本发明的发明人发现，传统的GPS接收机，通常采用一个固定的相干积分、非相干积分或者差分合并时间来对卫星进行捕获。对于强GPS卫星信号，采用较短的时间就能够将其捕获；而对于弱GPS卫星信号，则一般需要较长的时间才能够将其捕获。为了兼顾弱GPS卫星信号，传统的GPS接收机采用统一的时间捕获强、弱GPS卫星信号，采用统一的时间捕获信号强度不同的GPS卫星信号会耗费大量的时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种GPS信号的捕获方法及其装置，可以快速、有效地捕获强、弱GPS信号。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式公开了一种GPS信号的捕获方法，包括以下步骤：

控制器设定捕获模块的参数，包括设定待捕卫星、非相干积分或差分合并的累积时间长度和参数估计对的数量；

捕获模块接收待捕卫星的GPS信号，并对接收到的GPS信号进行处理，包括对接收到的GPS信号进行相干积分运算，按照累积时间长度对相干积分结果进行非相干积分或差分合并，并输出相应的参数估计对给跟踪模块；

跟踪模块接收待捕卫星的参数估计对，控制器建立相应跟踪通道给跟踪模块跟踪待捕卫星；

所述控制器判断是否有预定数量的待捕卫星被跟踪成功，若为否，所述控制器增加所述累积时间长度和/或根据所述累积时间长度增加所述参数估计对的数量，并对未跟踪成功的待捕卫星重复捕获其GPS信号的步骤。

本发明的实施方式还公开了一种GPS信号的捕获装置，包括：

控制器，用于设定捕获模块的参数，包括设定待捕卫星、非相干积分或差分合并的累积时间长度和参数估计对的数量，还用于建立相应跟踪通道给跟踪模块跟踪待捕卫星，以及用于判断是否有预定数量的待捕卫星被跟踪成功，若否，则所述控制器增加所述累积时间长度和/或根据所述累积时间长度增加参数估计对的数量，并对未跟踪成功的待捕卫星重复捕获其GPS信号；

捕获模块，用于接收待捕卫星的GPS信号，并对接收到的GPS信号进行处理，包括对接收到的GPS信号进行相干积分运算，按照累积时间长度对相干积分结果进行非相干积分或差分合并，并输出相应的参数估计对给跟踪模块；

跟踪模块，用于接收待捕卫星的参数估计对，并使用控制器建立的跟踪通道跟踪待捕卫星。

本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：

本发明的GPS信号捕获方法可以实现待捕卫星的多轮捕获，在第一轮捕获中若没有成功跟踪预定数量的待捕卫星，则进行第二轮捕获，直到成功跟踪预定数量的待捕卫星；并且在每一轮初始，控制器调整捕获模块的非相干积分或差分合并的累积时间长度，以使得捕获模块和跟踪模块可以在不同的累积时间长度下对部分或者全部待捕卫星进行捕获，可以以较短的累积时间长度来快速地捕获到信号较强的卫星，然后，增加每轮捕获的累积时间长度来捕获到信号较弱的卫星，从而在较短的时间内有效地捕获强、弱GPS信号。

本发明的GPS信号捕获装置包括捕获模块、跟踪模块和控制器，通过捕获模块、跟踪模块和控制器的相互配合，可以实现待捕卫星的多轮捕获，在第一轮捕获中若没有成功跟踪预定数量的待捕卫星，则进行第二轮捕获，直到成功跟踪预定数量的待捕卫星；并且在每一轮初始，控制器调整捕获模块的非相干积分或差分合并的累积时间长度，以使得捕获模块和跟踪模块可以在不同的累积时间长度下对部分或者全部待捕卫星进行捕获，可以以较短的累积时间长度来快速地捕获到信号较强的卫星，然后，增加每轮捕获的累积时间长度来捕获到信号较弱的卫星，从而在较短的时间内有效地捕获强、弱GPS信号。

进一步地，在每一轮捕获GPS信号时，控制器根据捕获模块的非相干积分或差分合并的累积时间长度或实际系统中的软硬件资源来调整捕获输出的参数估计对数量，可在较短的累积时间中通过增加参数估计对数量来保证一定的捕获性能。

进一步地，相应于捕获模块输出的待捕卫星的多个参数估计对建立多个跟踪通道对待捕卫星进行跟踪，并在其中一个跟踪通道跟踪成功后，释放其他跟踪通道，捕获速度快，效率高。

进一步地，针对不同情况采用不同的方式输出多个参数估计对，可保证一定的捕获性能。

附图说明

图1是本发明第一实施方式提供的一种GPS信号的捕获方法的流程示意图；

图2是本发明第一实施方式提供的一种GPS信号的捕获方法的流程示意图；

图3是本发明第一实施方式提供的一种GPS信号的捕获方法的流程示意图；

图4是本发明第一实施方式提供的一种GPS信号的捕获装置中捕获模块的结构示意图；

图5是本发明第二实施方式提供的一种GPS信号的捕获装置中跟踪模块的工作示意图；

图6是本发明第三实施方式提供的一种GPS信号的捕获装置的结构示意图；

图7是本发明第四实施方式提供的一种GPS信号的捕获装置中控制器的结构示意图。

具体实施方式

在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

本发明第一实施方式涉及一种GPS信号的捕获方法。图1，图2是该GPS信号的捕获方法的流程示意图。如图1所示，该GPS信号的捕获方法包括以下步骤：

在步骤101中，控制器设定捕获模块的参数，包括设定待捕卫星、非相干积分或差分合并的累积时间长度和参数估计对的数量。

此后进入步骤102，捕获模块接收待捕卫星的GPS信号，并对接收到的GPS信号进行处理，包括对接收到的GPS信号进行相干积分运算，按照累积时间长度对相干积分结果进行非相干积分或差分合并，并输出相应的参数估计对给跟踪模块。

此后进入步骤103，跟踪模块接收待捕卫星的参数估计对，控制器建立相应跟踪通道给跟踪模块跟踪待捕卫星。

此后进入步骤104，控制器判断是否有预定数量的待捕卫星被跟踪成功，若为否，进入步骤105，若为是，则结束本流程。其中，预定数量的待捕卫星可以是控制器设定的全部待捕卫星，也可以是捕获比例为70%、80%或90%的待捕卫星。

在步骤105中，控制器增加上述累积时间长度和/或根据上述累积时间长度增加上述参数估计对的数量，并对未跟踪成功的待捕卫星重复捕获其GPS信号的步骤，即回到步骤102。

由步骤105可以看到，在预定数量的待捕卫星没有被跟踪成功时，可通过控制器调整捕获模块的相应参数后再进行新一轮的捕获：

可以增加累积时间长度，如图2所示，根据非相干积分或差分合并的累积时间长度不同可以将捕获过程分为若干轮201、202…20n，每一轮的捕获过程对不同待捕卫星采用相同的累积时间长度设置，并且对部分或者全部待捕卫星进行捕获。在捕获开始时，第一轮搜索201采用较短的累积时间长度，从而可以快速的捕获到信号较强的卫星，然后，增加每轮捕获的累积时间长度，从而捕获到信号较弱的卫星。假设T_20i为第i轮搜索的累积时间长度，则有T₂₀₁＜T₂₀₂＜…＜T_20n。

作为一种实施方式，也可以允许上述捕获模块输出多个参数估计对并调整参数估计对的输出数量。具体地说：

如图3所示，在步骤301中，设定捕获模块输出的参数估计对数量。

在步骤302中，捕获模块按照控制器设定的参数估计对数量输出相应的参数估计对给跟踪模块。

并在步骤305中，控制器根据上述累积时间长度增加上述参数估计对的数量，并对未跟踪成功的待捕卫星重复捕获其GPS信号的步骤，即回到步骤302。

其中，步骤303，304与步骤103，104相同。

一般的系统仅输出一对参数估计对，而在本发明中，在每一轮捕获GPS信号时，控制器根据捕获模块的非相干积分或差分合并的累积时间长度或实际系统中的软硬件资源来调整捕获输出的参数估计对数量，可在较短的累积时间中通过增加参数估计对数量来保证一定的捕获性能。

其中，上述参数估计对为待捕卫星的码相位和多普勒频率的估计值。

在步骤302中，对于同一个待捕卫星的GPS信号，捕获模块可以遍历不同频率后输出相应数量的参数估计对，也可以针对每个频率，分别输出相应数量的参数估计对。针对不同情况采用不同的方式输出多个参数估计对，可保证一定的捕获性能。

当然，还可以在增加累积时间长度的同时，根据增加的累积时间长度相应地增加参数估计对数量，以在快速地捕获强、弱GPS信号的同时，保证一定的捕获性能。

在一个优选的例子中，捕获模块具体如图4所示。

其中401是输入数字中频信号（即GPS信号），采样频率为16.368MHz，中频频率为4.092MHz。402为本地数字控制振荡器（NCO，numericalcontrolled oscillator）产生的频率为4.092MHz，采样率为16.368MHz的本地中频信号，该本地中频信号与输入数字中频信号相乘，将输入数字中频信号下变频至基带。该基带信号中包含多普勒频偏。将此基带信号进行8倍降采样得到信号403，降采样后的采样率为2.046MHz。控制器设置混频器的频率值，混频器的输入信号404是本地生成的某个多普勒频点，在本例中，多普勒频率的搜索范围是-10kHz～10kHz，搜索的步长是500Hz，可以理解，在其他实施例中，也可以设置其他合适的多普勒频率的搜索范围和步长。

然后将上述混频后的信号405经过并行码相关器410。并行码相关器410对1023个码相位以半个码相位的精度输出相关结果，即输出2046个相关结果，其中延时单元411的延时长度为1/2046毫秒。信号406是码生成器所产生的码相位信号。信号413是经乘法器412后每毫秒相干积分的结果，当然，在本发明的其他实施例中，也可以以多个毫秒如2毫秒、3毫秒为单位进行相干积分。多个1毫秒的相干积分结果可以通过非相干积分或者差分合并来提高捕获的精度，在本例中采用的是差分合并，可以理解，在其他实施例中，也可以采用非相干积分。至于采用多少个1毫秒的相干积分结果，则完全由控制器配置，个数越多，则捕获的性能越好。本例中，差分合并的个数配置为40个，则在经过40次差分合并后，将获得2046个观测量414₁～414₂₀₄₆。然后，记录414₁～414₂₀₄₆中最大的若干个测量值及其对应的码相位和多普勒频率。根据控制器配置的不同，可以让跟踪模块跟踪每个频点最大的若干个码相位对应的信号；也可以遍历所有频率后，跟踪观测值最大的若干个参数对（码相位和多普勒频率）对应的信号。

可以理解，上述配置仅为一优选配置，在本发明的其他实施例中，也可以根据实际情况，对各参数进行其他配置来更好地捕获各卫星的GPS信号，并不限于上述配置。

本发明第二实施方式涉及一种GPS信号的捕获方法。图5是上述跟踪模块的工作示意图

第二实施方式在第一实施方式的基础上进行了改进，主要改进之处在于：相应于捕获模块输出的待捕卫星的多个参数估计对建立多个跟踪通道对该待捕卫星进行跟踪，并在其中一个跟踪通道跟踪成功后，释放其他跟踪通道，捕获速度快，效率高。具体地说：

如图5所示，在步骤103或303中，在控制器建立相应跟踪通道给跟踪模块跟踪待捕卫星后，还包括在经过预定时长后，该控制器释放未跟踪成功的跟踪通道，并进一步包括以下子步骤：

跟踪模块接收到一组待捕卫星的参数估计对，控制器相应地激活一组有空闲的跟踪通道1～n给跟踪模块跟踪该待捕卫星，如图5中的跟踪通道502₁～502_n。跟踪方法采用一般GPS卫星跟踪方法，可以使用硬件或者软件来实现，在此不再赘述。

跟踪模块定期判断该待捕卫星的各跟踪通道是否跟踪该待捕卫星成功，若其中一个跟踪通道跟踪该待捕卫星成功，则控制器释放该待捕卫星的其它跟踪通道，若一段时间后该待捕卫星的各跟踪通道都没有跟踪该待捕卫星成功，则控制器释放该待捕卫星的所有跟踪通道，该待捕卫星被判定为未跟踪成功，即该待捕卫星信号被判为弱于当前的捕获精度或不存在。

此外，可以理解，在本发明的其他实施方式中，跟踪模块也可以在预定时长后判断所有跟踪通道是否跟踪待捕卫星成功。

本发明的各方法实施方式均可以以软件、硬件、固件等方式实现。不管本发明是以软件、硬件、还是固件方式实现，指令代码都可以存储在任何类型的计算机可访问的存储器中（例如永久的或者可修改的，易失性的或者非易失性的，固态的或者非固态的，固定的或者可更换的介质等等）。同样，存储器可以例如是可编程阵列逻辑（Programmable Array Logic，简称“PAL”）、随机存取存储器（Random Access Memory，简称“RAM”）、可编程只读存储器（Programmable Read Only Memory，简称“PROM”）、只读存储器（Read-Only Memory，简称“ROM”）、电可擦除可编程只读存储器（Electrically Erasable Programmable ROM，简称“EEPROM”）、磁盘、光盘、数字通用光盘（Digital Versatile Disc，简称“DVD”）等等。

本发明第三实施方式涉及一种GPS信号的捕获装置。图6是该GPS信号的捕获装置的结构示意图。如图6所示，该GPS信号的捕获装置包括：

控制器603，用于设定捕获模块601的参数，包括设定待捕卫星、非相干积分或差分合并的累积时间长度和参数估计对的数量，还用于建立跟踪通道给跟踪模块602跟踪待捕卫星，以及用于判断是否有预定数量的待捕卫星被跟踪成功，若否，则所述控制器603增加上述累积时间长度和/或根据上述累积时间长度增加参数估计对605的数量，并对未跟踪成功的待捕卫星重复捕获其GPS信号。

捕获模块601，用于接收待捕卫星的GPS信号604，并对接收到的GPS信号604进行处理，包括对接收到的GPS信号604进行相干积分运算，按照累积时间长度对相干积分结果进行非相干积分或差分合并，并输出相应的参数估计对605给跟踪模块602。

跟踪模块602，用于接收待捕卫星的参数估计对605，并使用控制器603建立的跟踪通道跟踪待捕卫星。

由上可以看到，在预定数量的待捕卫星没有被跟踪成功时，上述控制器603对捕获模块601的相应参数调整后再进行新一轮的捕获：

可以增加累积时间长度；

也可以允许捕获模块601输出多个参数估计对605并调整参数估计对605的输出数量。具体地说：

控制器603还用于设定捕获模块601输出的参数估计对605数量并在控制器603对未跟踪成功的待捕卫星重复捕获GPS信号前，增加参数估计对605数量。

捕获模块601还用于按照控制器603设定的参数估计对605数量输出相应的参数估计对605给跟踪模块602。

一般的系统仅输出一对参数估计对605，而在本发明中，在每一轮捕获GPS信号时，控制器603根据捕获模块601的非相干积分或差分合并的累积时间长度或实际系统中的软硬件资源来调整捕获输出的参数估计对605数量，可在较短的累积时间中通过增加参数估计对605数量来保证一定的捕获性能。

其中，上述参数估计对605为待捕卫星的码相位和多普勒频率的估计值。

对于同一个待捕卫星的GPS信号，捕获模块601遍历不同频率后输出相应数量的参数估计对605，或针对每个频率，分别输出相应数量的参数估计对605。针对不同情况采用不同的方式输出多个参数估计对605，可保证一定的捕获性能。

当然，还可以在增加累积时间长度的同时，根据增加的累积时间长度相应地增加参数估计对605数量，以在快速地捕获强、弱GPS信号的同时，保证一定的捕获性能。

更具体地，各模块的运作如图6所示，其中601为捕获模块，数字中频信号（即GPS信号604）输入该模块，输出为对卫星的一对或若干对多普勒频率和码相位的估计值605。602为跟踪模块，该模块采用传统的GPS信号跟踪方法，输入为数字中频信号（即GPS信号604）和捕获模块601对卫星的一对或若干对多普勒频率和码相位的估计值605。603为控制器603，该控制器603作用于上述两模块，对于捕获模块601，主要用于设定待捕卫星、设置混频器频率值、设置非相干积分或差分合并的累积时间长度，设置捕获输出的参数估计对605数量；对于跟踪模块602，用于建立和释放卫星跟踪通道。

本发明的GPS信号捕获装置包括捕获模块601、跟踪模块602和控制器603，通过捕获模块601、跟踪模块602和控制器603的相互配合，可以实现待捕卫星的多轮捕获，在第一轮捕获中若没有成功跟踪预定数量的待捕卫星，则进行第二轮捕获，直到成功跟踪预定数量的待捕卫星；并且，在每一轮初始，控制器603调整捕获模块601的非相干积分或差分合并的累积时间长度，以使得捕获模块601和跟踪模块602可以在不同的累积时间长度下对部分或者全部待捕卫星进行捕获，可以以较短的累积时间长度来快速地捕获到信号较强的卫星，然后，增加每轮捕获的累积时间长度来捕获到信号较弱的卫星，从而在较短的时间内有效地捕获强、弱GPS信号。

第一实施方式是与本实施方式相对应的方法实施方式，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

本发明第四实施方式涉及一种GPS信号的捕获装置。图7是该GPS信号的捕获装置中控制器603的结构示意图。

第四实施方式在第三实施方式的基础上进行了改进，主要改进之处在于：相应于捕获模块601输出的待捕卫星的多个参数估计对605建立多个跟踪通道对该待捕卫星进行跟踪，并在其中一个跟踪通道跟踪成功后，释放其他跟踪通道，捕获速度快，效率高。具体地说：

如图7所示，上述控制器603还用于在建立相应跟踪通道给跟踪模块跟踪待捕卫星后，在经过预定时长后释放未跟踪成功的跟踪通道，该控制器603包括：

激活单元，用于在跟踪模块602接收一组待捕卫星的参数估计对605后，相应地激活一组有空闲的跟踪通道给跟踪模块602跟踪该待捕卫星；

第一释放单元，用于在该待捕卫星的一个跟踪通道跟踪该待捕卫星成功后，释放该待捕卫星的其它跟踪通道；

第二释放单元，用于在预定时长后，若上述跟踪模块602确认该待捕卫星的各跟踪通道都没有跟踪该待捕卫星成功时，释放该待捕卫星的所有跟踪通道。

上述跟踪模块602包括检测单元，用于定期判断该待捕卫星的各跟踪通道是否跟踪该待捕卫星成功。

此外，可以理解，在本发明的其他实施方式中，上述跟踪模块也可以在预定时长后判断所有跟踪通道是否跟踪待捕卫星成功。

第二实施方式是与本实施方式相对应的方法实施方式，本实施方式可与第二实施方式互相配合实施。第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第二实施方式中。

基于传统GPS接收机的缺点，本发明提出了一种先短时间捕获强信号再长时间捕获弱信号的GPS信号捕获方法及装置，通过配置不同的非相干积分或差分合并的累积时间长度、捕获输出的参数估计对605数量等，可以快速、有效地捕获强、弱GPS信号。

需要说明的是，本发明各设备实施方式中提到的各单元都是逻辑单元，在物理上，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现，这些逻辑单元本身的物理实现方式并不是最重要的，这些逻辑单元所实现的功能的组合才是解决本发明所提出的技术问题的关键。此外，为了突出本发明的创新部分，本发明上述各设备实施方式并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，这并不表明上述设备实施方式并不存在其它的单元。

需要说明的是，在本专利的权利要求和说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims

1.一种GPS信号的捕获方法，其特征在于，包括以下步骤：

所述捕获模块接收所述待捕卫星的GPS信号，并对接收到的GPS信号进行处理，包括对接收到的GPS信号进行相干积分运算，按照所述累积时间长度对相干积分结果进行非相干积分或差分合并，并输出相应的参数估计对给跟踪模块；

所述跟踪模块接收所述待捕卫星的参数估计对，所述控制器建立相应跟踪通道给所述跟踪模块跟踪所述待捕卫星；

2.根据权利要求1所述的GPS信号的捕获方法，其特征在于，在所述控制器建立相应跟踪通道给所述跟踪模块跟踪所述待捕卫星后，还包括在经过预定时长后所述控制器释放未跟踪成功的跟踪通道。

3.根据权利要求2所述的GPS信号的捕获方法，其特征在于，在所述跟踪模块跟踪所述待捕卫星的步骤中包括以下子步骤：

所述跟踪模块接收一组所述待捕卫星的参数估计对，所述控制器相应地激活一组有空闲的跟踪通道给所述跟踪模块跟踪该待捕卫星；

所述跟踪模块定期判断该待捕卫星的各跟踪通道是否跟踪该待捕卫星成功，若其中一个跟踪通道跟踪该待捕卫星成功，则所述控制器释放该待捕卫星的其它跟踪通道，若预定时长后该待捕卫星的各跟踪通道都没有跟踪该待捕卫星成功，则所述控制器释放该待捕卫星的所有跟踪通道，该待捕卫星被判定为未跟踪成功。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的GPS信号的捕获方法，其特征在于，所述参数估计对为所述待捕卫星的码相位和多普勒频率的估计值；

在所述捕获模块接收所述待捕卫星的GPS信号，并对接收到的GPS信号进行处理的步骤中，对于同一个待捕卫星的GPS信号，所述捕获模块遍历不同频率后输出相应数量的参数估计对，或针对每个频率，分别输出相应数量的参数估计对。

5.根据权利要求1所述的GPS信号的捕获方法，其特征在于，在所述捕获模块对接收到的GPS信号进行相干积分运算前，还包括对接收到的GPS信号进行下变频、降采样和混频处理；

所述捕获模块对接收到的GPS信号进行以毫秒为单位的相干积分运算。

6.一种GPS信号的捕获装置，其特征在于，包括：

控制器，用于设定捕获模块的参数，包括设定待捕卫星、非相干积分或差分合并的累积时间长度和参数估计对的数量，还用于建立相应跟踪通道给跟踪模块跟踪所述待捕卫星，以及用于判断是否有预定数量的待捕卫星被跟踪成功，若否，则所述控制器增加所述累积时间长度和/或根据所述累积时间长度增加参数估计对的数量，并对未跟踪成功的待捕卫星重复捕获其GPS信号；

捕获模块，用于接收所述待捕卫星的GPS信号，并对接收到的GPS信号进行处理，包括对接收到的GPS信号进行相干积分运算，按照所述累积时间长度对相干积分结果进行非相干积分或差分合并，并输出相应的参数估计对给跟踪模块；

跟踪模块，用于接收所述待捕卫星的参数估计对，并使用所述控制器建立的跟踪通道跟踪所述待捕卫星。

7.根据权利要求6所述的GPS信号的捕获装置，其特征在于，所述控制器还用于在建立相应跟踪通道给跟踪模块跟踪所述待捕卫星后，在经过预定时长后释放未跟踪成功的跟踪通道。

8.根据权利要求7所述的GPS信号的捕获装置，其特征在于，所述控制器包括：

激活单元，用于在所述跟踪模块接收一组所述待捕卫星的参数估计对后，相应地激活一组有空闲的跟踪通道给所述跟踪模块跟踪该待捕卫星；

第二释放单元，用于在预定时长后，若所述跟踪模块确认该待捕卫星的各跟踪通道都没有跟踪该待捕卫星成功时，释放该待捕卫星的所有跟踪通道；

所述跟踪模块包括检测单元，用于定期判断该待捕卫星的各跟踪通道是否跟踪该待捕卫星成功。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的GPS信号的捕获装置，其特征在于，所述参数估计对为所述待捕卫星的码相位和多普勒频率的估计值；

对于同一个待捕卫星的GPS信号，所述捕获模块遍历不同频率后输出相应数量的参数估计对，或针对每个频率，分别输出相应数量的参数估计对。

10.根据权利要求6所述的GPS信号的捕获装置，其特征在于，所述捕获模块还用于在对接收到的GPS信号进行相干积分运算前，对接收到的GPS信号进行下变频、降采样和混频处理；

所述捕获模块对接收到的GPS信号进行的相干积分运算以毫秒为单位。