CN105301608B - 高动态接收机及其对北斗卫星信号b1频点的捕获方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于北斗卫星信号处理领域，公开了一种高动态接收机及其对北斗卫星信号B1频点的捕获方法。该方法包括如下步骤：收机获取射频模拟信号，转换成数字中频信号；获取本地复制载波混频信号，将数字中频信号与本地复制载波混频信号相乘，得到下变频基带信号；进行自适应量化位数转换，得到基带数据信号；对基带数据信号进行累加降采样，得到I、Q两路降采样基带信号；获取以N倍码速率采样的C/A码，进行部分匹配滤波运算；对I、Q两路部分匹配滤波结果做傅里叶变换；若初捕获阶段FFT峰值大于判决门限，且对于需要确认的连续三帧信号的FFT最大峰值的幅度大于捕获判决门限，则确定捕获成功。

Description

高动态接收机及其对北斗卫星信号B1频点的捕获方法
技术领域
本发明涉及北斗卫星信号处理领域，尤其涉及一种高动态接收机及其对北斗卫星信号B1频点的捕获方法。
背景技术
随着北斗二代导航卫星陆续发射并投入使用，军用和民用领域使用北斗系统进行定位导航的比重将进一步提高，高动态接收机也将为我国军事及特殊民用领域的应用提供重要支撑，因此，研究北斗高动态接收机具有重要的实际应用价值。
北斗卫星信号的捕获是二维的载波和码的信号复现过程。在高动态环境下，北斗接收机接收到的信号通常具有很大的多普勒频移和频移变化率。为了能够成功解调出高动态北斗信号，接收机捕获环路必须快速估算出接收信号的载波多普勒频移和码相位，并将估算参数迅速交接给跟踪环路进行牵入和锁定，因此，高动态接收机捕获算法必须满足快速、精确和硬件实现较简单这些基本要求。
串行搜索算法是频域和码域的二维串行搜索，实现捕获需要时间很长，不适合高动态场景。串并结合的搜索方式实现途径有多通道时域并行搜索和多通道频域并行搜索，这是以增加硬件成本、降低硬件利用率来减少捕获时间的；基于FFT的循环相关算法策略是将时域频域二维搜索转化为时域的一维搜索，比较适合对于一个周期的C/A码信号进行快速捕获，但工程实现需要较大点数的FFT核和大量的复数相乘运算而不易采用。
发明内容
针对上述缺点，本发明的实施例提供一种高动态接收机及其对北斗卫星信号B1频点的捕获方法，使用部分匹配滤波(Partial Matched Filter，PMF)与快速傅里叶变换(Fast Fourier Transformation，FFT)的捕获策略，将时域频域二维搜索转化为时域的一维搜索，能够实现北斗卫星信号B1频点的快速捕获且硬件实现复杂度较低。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案予以实现。
技术方案一：
一种高动态接收机对北斗卫星信号B1频点的捕获方法，所述方法包括如下步骤：
高动态接收机接收射频模拟信号，将所述射频模拟信号转换成数字中频信号；
获取本地复制载波混频信号，将所述数字中频信号与所述本地复制载波混频信号相乘，得到下变频基带信号；
将所述下变频基带信号进行自适应量化位数转换，得到基带数据信号，所述基带数据信号的比特位数少于所述下变频基带信号的比特位数；
以N倍码速率信号为累加清零信号，对所述基带数据信号进行累加降采样，得到I、Q两路降采样基带信号，其中，N大于等于2；
在初捕获阶段：
获取以N倍码速率采样的C/A码，在相同时钟脉冲脉冲的作用下，对所述I、Q两路降采样基带信号和所述以N倍码速率采样的C/A码以帧为单位进行部分匹配滤波运算，得到M帧I、Q两路部分匹配滤波结果数据，其中，M＝TN，T为所述北斗卫星信号B1频点在一个周期内发射的码个数；
对由所述M帧I、Q两路部分匹配滤波结果数据构造的M帧复数数据I+jQ分别做傅里叶变换，得到M帧复数数据的傅里叶变换结果；
设定捕获判决门限，并根据所述M帧复数数据的傅里叶变换结果，确定所述M帧复数数据的傅里叶变换结果中最大峰值的幅度是否大于所述捕获判决门限；
若所述最大峰值的幅度大于所述捕获判决门限，则确定所述最大峰值对应的帧号和所述最大峰值对应的频域频率及对应的频率索引号，其中，所述帧号用于确定半码片码相位，所述频率索引号用于确认多普勒频率；
在捕获确认阶段：
按照所述最大峰值对应的半码片码相位和多普勒频率对第M+1帧、第M+2帧、第M+3帧数据分别进行相位补偿和多普勒补偿，若所述第M+1帧、第M+2帧、第M+3帧数据的I、Q两路部分匹配滤波结果数据对应的傅里叶变换结果中最大峰值的幅度均大于所述捕获判决门限，则所述高动态接收机捕获到所述北斗卫星信号B1频点的信号。
技术方案一的特点和进一步的改进为：
(1)以N倍码速率信号为累加清零信号对所述基带数据信号进行累加降采样，得到I、Q两路降采样基带信号，具体为：
以2倍码速率信号为累加清零信号对所述基带数据信号进行累加降采样，得到I、Q两路降采样基带信号。
(2)在相同时钟脉冲脉冲的作用下，对所述I、Q两路降采样基带信号和所述以N倍码速率采样的C/A码以帧为单位进行部分匹配滤波运算，得到M帧I、Q两路部分匹配滤波结果数据，具体包括：
在基带数据双端口RAM中存储五个码周期的I、Q两路降采样基带信号，在码数据双端口RAM中存储一个码周期的以N倍码速率采样的C/A码，其中，所述基带数据双端口RAM中存储的前两个码周期的I、Q两路降采样基带信号，用于对所述北斗卫星信号B1频点进行初捕获，所述基带数据双端口RAM中存储的后三个码周期的I、Q两路降采样基带信号，用于对所述北斗卫星信号B1频点进行捕获确认；
在相同时钟脉冲作用下，依次对应读出所述I、Q两路降采样基带信号和所述以N倍码速率采样的C/A码，将所述I、Q两路降采样基带信号和所述以N倍码速率采样的C/A码以帧为单位进行异或，并分段累加，得到所述M帧I、Q两路部分匹配滤波结果数据，其中一帧I、Q两路部分匹配滤波结果数据对应一个1/N码片相位数据。
技术方案二：
一种高动态接收机，所述高动态接收机用于对北斗卫星信号B1频点进行捕获，所述高动态接收机包括：
射频模块，用于获取射频模拟信号，并将所述射频模拟信号转换成数字中频信号；
下变频模块，用于获取本地复制载波混频信号，将所述数字中频信号与所述本地复制载波混频信号相乘，得到下变频基带信号；
自适应量化位数转换模块，用于将所述下变频基带信号进行自适应量化位数转换，得到基带数据信号，所述基带数据信号的比特位数少于所述下变频基带信号的比特位数；
基带数据降采样模块，用于以N倍码速率信号为累加清零信号对所述基带数据信号进行累加降采样，得到I、Q两路降采样基带信号，其中，N大于等于2；
部分匹配滤波模块，用于获取以N倍码速率采样的C/A码，在相同时钟脉冲脉冲的作用下，对所述I、Q两路降采样基带信号和所述以N倍码速率采样的C/A码以帧为单位进行部分匹配滤波运算，得到M帧I、Q两路部分匹配滤波结果数据，其中，M＝TN，T为所述北斗卫星信号B1频点在一个周期内发射的码个数；
傅里叶变换模块，用于对由所述M帧I、Q两路部分匹配滤波结果数据构造的M帧复数数据I+jQ做傅里叶变换，得到M帧复数数据的傅里叶变换结果；
初步捕获成功判断模块，用于设定捕获判决门限，并根据所述M帧复数数据的傅里叶变换结果，确定所述M帧复数数据的傅里叶变换结果中最大峰值的幅度是否大于所述捕获判决门限；若所述最大峰值的幅度大于所述捕获判决门限，则确定所述最大峰值对应的帧号和和所述最大峰值对应的频域频率及其对应的频率索引号，其中，所述帧号用于确定半码片码相位，所述频率索引号用于确定多普勒频率；
捕获确认模块，用于按照所述最大峰值对应的半码片码相位和多普勒频率对第M+1帧、第M+2帧、第M+3帧数据分别进行相位补偿和多普勒补偿，若所述第M+1帧、第M+2帧、第M+3帧数据的I、Q两路部分匹配滤波结果数据对应的傅里叶变换结果中最大峰值的幅度均大于所述捕获判决门限，则所述高动态接收机捕获到所述北斗卫星信号B1频点的信号。
技术方案二的特点和进一步的改进为：
(1(所述基带数据降采样模块，具体用于以2倍码速率信号为累加清零信号对所述基带数据信号进行累加降采样，得到I、Q两路降采样基带信号。
(2)所述部分匹配滤波器模块具体包括：
存储子模块，用于在基带数据双端口RAM中存储五个码周期的I、Q两路降采样基带信号，在码数据双端口RAM中存储一个马周期的以N倍码速率采样的C/A码，其中，所述基带数据双端口RAM中存储的前两个码周期的I、Q两路降采样基带信号，用于对所述北斗卫星信号B1频点进行初捕获，所述基带数据双端口RAM中存储的后三个码周期的I、Q两路降采样基带信号，用于对所述北斗卫星信号B1频点进行捕获确认；
计算子模块，用于在相同时钟脉冲作用下，依次对应读出所述I、Q两路降采样基带信号和所述以N倍码速率采样的C/A码，将所述I、Q两路降采样基带信号和所述以N倍码速率采样的C/A码进行异或，并分段累加，得到所述M帧I、Q两路部分匹配滤波结果数据，其中一帧I、Q两路部分匹配滤波结果数据对应一个1/N码片相位数据。
本发明的有益效果为：PMF-FFT快捕方案是码相位串行、载波并行搜索，理论上一个码周期即可估计出多普勒频率和码相位，工程实现捕获时间也很小；PMF-FFT快捕方案步骤层次清晰，FPGA硬件实现复杂度低且资源使用较少、利用率高；PMF-FFT快捕方案，能够有效克服高动态引起的较大的多普勒频移和频移变化率带来的捕获时间长、捕获困难等缺点，适用范围领域更广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的高动态接收机对北斗卫星信号B1频点的捕获方法流程示意图；
图2为本发明实施例提供的高动态接收机的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的基带信号双端口RAM数据读取示意图；
图4为本发明实施例提供的C/A码双端口RAM数据读取示意图；
图5为本发明实施例提供的异或与累加-清零过程示意图；
图6为奔放实施例提供的部分匹配滤波结果存储过程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种高动态接收机对北斗卫星信号B1频点的捕获方法，如图1所示，所述方法包括如下步骤：
步骤1，高动态接收机接收射频模拟信号，将所述射频模拟信号转换成数字中频信号。
具体的，射频前端将天线接收到的射频模拟信号经过变频、放大、滤波、A/D转换等操作，转换成包含北斗信号成分的、频率较低的数字中频信号。
步骤2，获取本地复制载波混频信号，将所述数字中频信号与所述本地复制载波混频信号相乘，得到下变频基带信号。
具体的，高动态接收机的下变频过程采用乘法器核完成，在核生成过程中可以设置输出比特位数。
步骤3，将所述下变频基带信号进行自适应量化位数转换，得到基带数据信号。
其中，所述基带数据信号的比特位数少于所述下变频基带信号的比特位数。
步骤4，以N倍码速率信号为累加清零信号，对所述基带数据信号进行累加降采样，得到I、Q两路降采样基带信号，其中，N大于等于2。
降采样不是采用常用的CIC(cascaded integrator comb，级联积分梳状)抽取滤波，而是采用精确的累加降采样的方法来实现。
步骤5，获取以N倍码速率采样的C/A码，在相同时钟脉冲的作用下，对所述I、Q两路降采样基带信号和所述以N倍码速率采样的C/A码以帧为单位进行部分匹配滤波运算，得到M帧I、Q两路部分匹配滤波结果数据。
其中，M＝TN，T为所述北斗卫星信号B1频点在一个周期内发射的码个数；北斗卫星信号B1频点的码速率为2.046M/s，码周期为1ms，所以在本发明实施例中M取值为2046N。
部分匹配滤波的实现是通过基带数据和C/A码数据起始读地址相对差来实现传统匹配滤波器中的移位操作，即基带数据分别以递增的地址起点进行数据读出，C/A码以零地址为起点对应读出，然后二者进行异或，并分段累加，从而完成部分匹配滤波器运算。
步骤6，对由所述M帧I、Q两路部分匹配滤波结果数据构造的M帧复数数据I+jQ分别做傅里叶变换，得到M帧复数数据的傅里叶变换结果。
将I、Q两路部分匹配滤波结果存储并补零，“乒乓”读取部分匹配滤波结果，并将复数I+jQ送FFT核进行运算。
步骤7，设定捕获判决门限，并根据所述M帧复数数据的傅里叶变换结果，确定所述M帧复数数据的傅里叶变换结果中最大峰值的幅度是否大于所述捕获判决门限；若所述最大峰值的幅度大于所述捕获判决门限，则确定所述最大峰值对应的帧号和所述最大峰值对应的频域频率及其对应的频率索引号，其中，所述帧号用于确定半码片码相位，所述频率索引号用于确定多普勒频率。
具体的，逐个对M帧数据FFT峰值进行比较，直到完成所有码相位FFT峰值择大操作，用捕获判决门限确定FFT最大峰值所在的帧号(即半码片码相位)和频率索引号(以此求得多普勒)。
步骤8，按照所述最大峰值对应的半码片码相位和多普勒频率对第M+1帧、第M+2帧、第M+3帧数据分别进行相位补偿和多普勒补偿，若所述第M+1帧、第M+2帧、第M+3帧数据的I、Q两路部分匹配滤波结果数据对应的傅里叶变换结果中最大峰值的幅度均大于所述捕获判决门限，则所述高动态接收机捕获到所述北斗卫星信号B1频点的信号。
本发明实施例还提供一种高动态接收机，所述高动态接收机用于在对北斗卫星信号B1频点进行捕获，如图2所示，所述高动态接收机包括：
射频模块1，用于获取射频模拟信号，并将所述射频模拟信号转换成数字中频信号。
下变频模块2，用于获取本地复制载波混频信号，将所述数字中频信号与所述本地复制载波混频信号相乘，得到下变频基带信号；
自适应量化位数转换模块3，用于将所述下变频基带信号进行自适应量化位数转换，得到基带数据信号。
所述基带数据信号的比特位数少于所述下变频基带信号的比特位数。基带数据降采样模块4，用于以N倍码速率信号为累加清零信号对所述基带数据信号进行累加降采样，得到I、Q两路降采样基带信号，其中，N大于等于2。
部分匹配滤波模块5，用于获取以N倍码速率采样的C/A码，在相同时钟脉冲的作用下，对所述I、Q两路降采样基带信号和所述以N倍码速率采样的C/A码以帧为单位进行部分匹配滤波运算，得到M帧I、Q两路部分匹配滤波结果。
傅里叶变换模块6，用于对由所述M帧I、Q两路部分匹配滤波结果数据构造的M帧复数数据I+jQ做傅里叶变换，得到M帧复数数据的傅里叶变换结果。
初步捕获成功判断模块7，用于设定捕获判决门限，并根据所述M帧复数数据的傅里叶变换结果，确定所述M帧复数数据的傅里叶变换结果中最大峰值的幅度是否大于所述捕获判决门限；若所述最大峰值的幅度大于所述捕获判决门限，则确定所述最大峰值对应的帧号和所述最大峰值对应的频域频率及其对应的频率索引号，其中，所述帧号用于确定半码片码相位，所述频率索引号用于确定多普勒频率。
捕获确认模块8，用于按照所述最大峰值对应的半码片码相位和多普勒频率对第M+1帧、第M+2帧、第M+3帧数据分别进行相位补偿和多普勒补偿，若所述第M+1帧、第M+2帧、第M+3帧数据的部分匹配结果对应的傅里叶变换结果中最大峰值的幅度均大于所述捕获判决门限，则所述高动态接收机捕获到所述北斗卫星信号B1频点的信号。
示例性的，本发明实施例提供的高动态接收机对北斗卫星信号B1频点的捕获方法中，该高动态接收机主要包括射频模块、下变频模块、自适应量化位数转换模块、基带数据降采样模块、部分匹配滤波模块、FFT模块、初步捕获成功判断模块以及捕获确认模块。
需要说明的是，以下采用N＝2对本发明技术方案进行描述。
其中下变频模块采用乘法器核完成，在生成过程中可以设置输出比特位数；自适应量化位数转换模块采用累加求均值比较法；基带数据降采样模块采用传统的累加降采样方法实现，累加清零信号由62MHz时钟驱动NCO直接生成频率为半码片频率4.092MHz(即N＝2)。原始62MHz的采样数据在累加清零信号的控制下进行15点与16点混合的不等距累加，从而完成4.092Mbps降采样信号的准确生成。
存储降采样基带信号和4.092MHz采样的C/A码，并在相同时钟脉冲作用下，通过二者起始读地址相对差来实现传统匹配滤波器中的移位操作，即基带数据分别以递增的地址起点进行数据读出，C/A码以零地址为起点对应读出，然后二者进行异或，并分段累加，从而完成部分匹配滤波器运算。
如图3所示，为本发明的基带信号双端口RAM数据读取示意图。I、Q两路数据合并后的基带数据双端口RAM大小为20460，每个存储单元为8bit。前两个码周期数据(地址为0-8183)用于初捕获，第二至五周期数据(地址为4092-20459)用于捕获确认。对于存储的前两个码周期数据(即初捕获阶段)，按[0-4091]地址顺序读出，作为第1帧；按[1-4092]地址顺序读出，作为第2帧；[2-4093]地址顺序读出，作为第3帧；依次类推，按[4091，8182]地址顺序读出作为第4092帧；对于第二至第五码周期数据(即捕获确认阶段)，[(4092+相位调整量)-(8183+相位调整量)]作为第4093帧，[(8184+相位调整量)-(12275+相位调整量)]作为第4094帧，[(12276+相位调整量)-(16367+相位调整量)]作为第4095帧。
如图4所示，为本发明实施例提供的C/A码双端口RAM数据读取示意图。C/A码双端口RAM大小为4092，每个存储单元为1bit。通过4.092MHz采样时钟对本地C/A码生成模块输出的即时码进行采样，并存储一码周期数据(共4092点)。在初捕获和捕获确认阶段，C/A码RAM均按照[0-4091]的地址顺序读出，重复4095次，与基带数据双端口RAM读出的4095帧数据相对应。经过4092帧数据搜索后，得到精度为半码片的码相位。如果前4092帧数据捕获到正确码相位，对于后三帧数据，基带信号与C/A码间相位差将小于半个码片，从而连续三次得到相关峰值，进而确认捕获成功。
如图5所示，为本发明实施例提供的异或与累加-清零过程示意图。基带数据和C/A码在4.092MHz的写时钟作用下，分别存入两个双端口RAM中，然后在读时钟fread的作用下按各自的规则读出。要搜索完所有码相位，需要同时对两个RAM中4092个数据点(1ms)分别进行4092次读出，使搜索时间从原来理论的1ms变为了(1*4092*4092)/fread。从RAM中读出的8bit I路和Q路基带数据分别与C/A码RAM中读出的码数据点进行异或，异或结果进行累加，每66点清零一次。清零时钟由RAM读时钟66分频得到。
通过部分匹配滤波器模块后，输出的I、Q两路数据输出时钟为fread/66，每帧输出62个部分匹配滤波结果。一方面，一次FFT运算需要占用几十到上百时钟周期，需要尽可能提高FFT的运行时钟。另一方面，部分匹配滤波一帧输出结果为62个串行数据点，而FFT运算点数通常为2的幂次方，如64、128等，因此需要对串行数据点进行补零操作。
如图6所示，为本发明实施例提供的部分匹配滤波结果存储过程示意图。双端口RAM大小为128，部分匹配滤波器结果在写时钟fread/66的作用下，当flag为1时从地址0顺序写入RAM，写至地址61止(每帧62个部分匹配滤波结果)，当flag为0时从地址64顺序写至地址125止。为了尽可能提高后续FFT模块的运行速度，在读RAM时，尽可能地提高读RAM时钟。这里为了不至于引入其他额外的时钟源，使用fread作为读RAM时钟。当flag为0时，读RAM顺序从地址0开始，至地址63，完成相当于64个部分匹配滤波结果的串行输出。当flag为1时，读RAM顺序从地址64开始，至地址127，双端口RAM完成另一帧部分匹配滤波器结果的读取操作，以此实现部分匹配滤波结果的“乒乓”操作。
FFT运算模块采用ISE自带的FFT IP Core实现，采用流水的数据流I/O结构，支持连续数据输入和处理。
从部分匹配滤波结果存储模块读出的I、Q两路结果在fread时钟的作用下，分别作为FFT模块实数部分和虚数部分的输入数据，由FFT开始信号控制输入，输出FFT结果实部与虚部并送平方根模块与FFT峰值选取模块，对于复数FFT模块输出结果分为实部和虚部，这里按Robertson近似来求得复数结果的幅值。Robertson近似如下
在FPGA中逐个对FFT峰值比较，直到完成对4092*64个FFT峰值择大操作，门限判决确定FFT最大峰值所在的帧号(即半码片码相位)和频率索引号(以此求得多普勒)。
进入捕获确认阶段，即调节基带数据起始读地址，与本地C/A码进行部分累加补零并送FFT求得峰值，对于确认的三帧数据，基带信号与C/A码间相位差将小于半个码片，从而连续三次得到大于判决门限的相关峰值，进而确认捕获成功，反之捕获失败。
在本发明实施例中，双端口RAM的引入不但使系统资源消耗得到了较大的改善，而且将数据并行异或、并行累加均变成了串行运算，很大程度上缓解了捕获算法运算上的压力。
在本发明实施例中，PMF-FFT算法在相关积分时间上比串行捕获或码相位并行捕获等常规方法缩短了1/X(X为部分匹配滤波器个数)，因此在相同捕获判决门限情况下，其频率分析范围扩大了X倍，对高动态北斗信号所对应的大多普勒频移进行大步进搜索，甚至于一步估计。
在本发明实施例中，相比于基于FFT的循环相关算法，本发明的硬件实现需要较小点数的FFT核，能够有效节省硬件资源。
在本发明实施例中，对部分匹配滤波结果的“乒乓”读写，能够提升FFT IP核利用率。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种高动态接收机对北斗卫星信号B1频点的捕获方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
高动态接收机接收射频模拟信号，将所述射频模拟信号转换成数字中频信号；
获取本地复制载波混频信号，将所述数字中频信号与所述本地复制载波混频信号相乘，得到下变频基带信号；
将所述下变频基带信号进行自适应量化位数转换，得到基带数据信号，所述基带数据信号的比特位数少于所述下变频基带信号的比特位数；
以N倍码速率信号为累加清零信号，对所述基带数据信号进行累加降采样，得到I、Q两路降采样基带信号，其中，N大于等于2；
在初捕获阶段：
获取以N倍码速率采样的C/A码，在相同时钟脉冲的作用下，对所述I、Q两路降采样基带信号和所述以N倍码速率采样的C/A码以帧为单位进行部分匹配滤波运算，得到M帧I、Q两路部分匹配滤波结果数据，其中，M＝TN，T为所述北斗卫星信号B1频点在一个周期内发射的码个数；
对由所述M帧I、Q两路部分匹配滤波结果数据构造的M帧复数数据I+jQ分别做傅里叶变换，得到M帧复数数据的傅里叶变换结果；
设定捕获判决门限，并根据所述M帧复数数据的傅里叶变换结果，确定所述M帧复数数据的傅里叶变换结果中最大峰值的幅度是否大于所述捕获判决门限；
若所述最大峰值的幅度大于所述捕获判决门限，则确定所述最大峰值对应的帧号和所述最大峰值对应的频域频率及对应的频率索引号，其中，所述帧号用于确定半码片码相位，所述频率索引号用于确认多普勒频率；
在捕获确认阶段：
按照所述最大峰值对应的半码片码相位和多普勒频率对第M+1帧、第M+2帧、第M+3帧数据分别进行相位补偿和多普勒补偿，若所述第M+1帧、第M+2帧、第M+3帧数据的I、Q两路部分匹配滤波结果数据对应的傅里叶变换结果中最大峰值的幅度均大于所述捕获判决门限，则所述高动态接收机捕获到所述北斗卫星信号B1频点的信号；
其中，在相同时钟脉冲的作用下，对所述I、Q两路降采样基带信号和所述以N倍码速率采样的C/A码以帧为单位进行部分匹配滤波运算，得到M帧I、Q两路部分匹配滤波结果数据，具体包括：
在基带数据双端口RAM中存储五个码周期的I、Q两路降采样基带信号，在码数据双端口RAM中存储一个码周期的以N倍码速率采样的C/A码，其中，所述基带数据双端口RAM中存储的前两个码周期的I、Q两路降采样基带信号，用于对所述北斗卫星信号B1频点进行初捕获，所述基带数据双端口RAM中存储的后三个码周期的I、Q两路降采样基带信号，用于对所述北斗卫星信号B1频点进行捕获确认；
在相同时钟作用下，依次对应读出所述I、Q两路降采样基带信号和所述以N倍码速率采样的C/A码，将所述I、Q两路降采样基带信号和所述以N倍码速率采样的C/A码以帧为单位进行异或，并分段累加，得到所述M帧I、Q两路部分匹配滤波结果数据，其中一帧I、Q两路部分匹配滤波结果数据对应一个1/N码片相位数据。
2.根据权利要求1所述的高动态接收机对北斗卫星信号B1频点的捕获方法，其特征在于，以N倍码速率信号为累加清零信号对所述基带数据信号进行累加降采样，得到I、Q两路降采样基带信号，具体为：
以2倍码速率信号为累加清零信号对所述基带数据信号进行累加降采样，得到I、Q两路降采样基带信号。
3.一种高动态接收机，所述高动态接收机用于对北斗卫星信号B1频点进行捕获，其特征在于，所述高动态接收机包括：
射频模块，用于获取射频模拟信号，并将所述射频模拟信号转换成数字中频信号；
下变频模块，用于获取本地复制载波混频信号，将所述数字中频信号与所述本地复制载波混频信号相乘，得到下变频基带信号；
自适应量化位数转换模块，用于将所述下变频基带信号进行自适应量化位数转换，得到基带数据信号，所述基带数据信号的比特位数少于所述下变频基带信号的比特位数；
基带数据降采样模块，用于以N倍码速率信号为累加清零信号，对所述基带数据信号进行累加降采样，得到I、Q两路降采样基带信号，其中，N大于等于2；
部分匹配滤波模块，用于获取以N倍码速率采样的C/A码，在相同时钟脉冲的作用下，对所述I、Q两路降采样基带信号和所述以N倍码速率采样的C/A码以帧为单位进行部分匹配滤波运算，得到M帧I、Q两路部分匹配滤波结果数据，其中，M＝TN，T为所述北斗卫星信号B1频点在一个周期内发射的码个数；
其中，所述部分匹配滤波器模块具体包括：
存储子模块，用于在基带数据双端口RAM中存储五个码周期的I、Q两路降采样基带信号，在码数据双端口RAM中存储一个马周期的以N倍码速率采样的C/A码，其中，所述基带数据双端口RAM中存储的前两个码周期的I、Q两路降采样基带信号，用于对所述北斗卫星信号B1频点进行初捕获，所述基带数据双端口RAM中存储的后三个码周期的I、Q两路降采样基带信号，用于对所述北斗卫星信号B1频点进行捕获确认；
计算子模块，用于在相同时钟作用下，依次对应读出所述I、Q两路降采样基带信号和所述以N倍码速率采样的C/A码，将所述I、Q两路降采样基带信号和所述以N倍码速率采样的C/A码进行异或，并分段累加，得到所述M帧I、Q两路部分匹配滤波结果数据，其中一帧I、Q两路部分匹配滤波结果数据对应一个1/N码片相位数据；
傅里叶变换模块，用于对由所述M帧I、Q两路部分匹配滤波结果数据构造的M帧复数数据I+jQ做傅里叶变换，得到M帧复数数据的傅里叶变换结果；
初步捕获成功判断模块，用于设定捕获判决门限，并根据所述M帧复数数据的傅里叶变换结果，确定所述M帧复数数据的傅里叶变换结果中最大峰值的幅度是否大于所述捕获判决门限；若所述最大峰值的幅度大于所述捕获判决门限，则确定所述最大峰值对应的帧号和所述最大峰值对应的频域频率及其对应的频率索引号，其中，所述帧号用于确定半码片码相位，所述频率索引号用于确定多普勒频率；
捕获确认模块，用于按照所述最大峰值对应的半码片码相位和多普勒频率对第M+1帧、第M+2帧、第M+3帧数据分别进行相位补偿和多普勒补偿，若所述第M+1帧、第M+2帧、第M+3帧数据的I、Q两路部分匹配滤波结果数据对应的傅里叶变换结果中最大峰值的幅度均大于所述捕获判决门限，则所述高动态接收机捕获到所述北斗卫星信号B1频点的信号。
4.根据权利要求3所述的一种高动态接收机，其特征在于，所述基带数据降采样模块，具体用于以2倍码速率信号为累加清零信号对所述基带数据信号进行累加降采样，得到I、Q两路降采样基带信号。
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