CN106291619B - 一种导航卫星星间链路无线长周期扩频码信号高性能捕获方法 - Google Patents
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Abstract
一种导航卫星星间链路无线长周期扩频码信号高性能捕获方法,其步骤为:S1:对中频接收信号进行正交下变频;S2:对I/Q信号进行连续的数据缓存;S3:“一段”I/Q信号存满后与本地多路扩频码信号进行并行相关器运算;S4:运算结果进行相干累加后存入“相干积分缓存”;S5:待“相干积分缓存”存满后,返回步骤S3,对“下一段”I/Q信号进行处理;S6:待“相干积分”完成,对相干积分结果取模平方,结果经过非相干累加后存入“非相干积分缓存”,直至全部缓存区存满;S7:待“非相干积分”完成,对非相干积分缓存内代表不同相位的积分检测结果进行峰值检测,并判决捕获是否成功。本发明能够显著提高时域捕获的资源利用率,大幅降低对存储资源需求。
Description
技术领域
本发明主要涉及到无线通信与测量技术领域,特指一种适用于导航卫星星间链路无线长周期扩频码信号的高性能捕获方法。
背景技术
全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)能够为地球及近地空间的任意地点提供全天候的精密位置和时间信息。在全球卫星导航系统中,维持较高的卫星轨道确定精度和钟差确定精度是确保导航接收终端获得大系统要求的定位或授时精度的关键。
导航卫星精密定轨与时间同步对星间测距功能的需求催生出了导航星座星间链路的概念。一旦通过星间链路在导航卫星间建立联系,导航系统的空间段将不再是孤立卫星的组合,成为相互协同的一个整体。通过星地链路的配合,整个导航系统的控制段和空间段真正形成了一个全天候全天时的无缝网络,这为导航系统的业务运行管理提供了巨大的发挥空间。星间链路可实现卫星导航系统在仅配置少数监测站的情况下通过星间链路的精密测量获得轨道上其它弧段的测量信息,从而达到获得精密轨道参数的能力。
导航星座星间链路网络是一类复杂的卫星网络,具有典型的扁平化无中心的特征,是一个具有一定数量对等节点的无线网络。导航星座星间链路网络需要实现在时间约束条件下的多点对多点测量,为完成精密测量功能,导航卫星系统通过星间链路播发和接收扩频测距信号进行卫星之间的精密测距,扩频信号的捕获是一个伪码和载波二维搜索的过程,搜索范围的大小直接决定信号捕获的快慢程度和实现难度。当星间链路使用无线电测距方法完成精密测距与时间同步时,不同轨道面上的卫星相对运动较大,给测量信号带来较大的多普勒频移,从而增大了信号的捕获范围,给捕获带来了一定的难度,特别是对于星上计算资源受限的情况。当星座中任意两颗卫星之间建立测量通信链路时,星间距离和多普勒变化范围较大,另外,从测量性能以及安全性的角度出发,星间无线信号往往采用长周期扩频码,如果不利用先验信息,码相位以及多普勒的二维搜索格点数量巨大,给捕获实现带来很大难度。对于导航星座而言,时间同步和精密定轨是导航系统运行的基础,星座中的卫星均处于一个高精度的时空基准中。
星间链路系统利用建链卫星的星历以及钟差信息预报信号到达时间以及多普勒,能够将码相位对应的时延搜索范围控制在10us以内,而多普勒的搜索范围小于100Hz。捕获范围的减小一定程度降低了捕获实现的难度,但仍面临以下几方面困难:
(1)从系统应用角度出发,往往需要快速切换建链对象,导致星间信号持续时间短(秒级),因此,需要接收机快速完成捕获。
(2)星间距离远,要求捕获灵敏度高。
(3)星载设备处理资源紧张,需要充分提高资源利用率。因此,星间链路无线信号的捕获,实质上是在一定搜索范围内,利用有限的星载设备资源实现弱信号条件下长周期扩频码的快速捕获。
传统长码捕获算法按信号处理方式可分为时域处理方法和频域处理方法。时域处理算法主要以大规模并行相关器为基础,每次并行检测多个码相位单元。频域处理算法以利用快速傅里叶变换(FFT)实现相关运算为基本特征,主要包括分段补零算法、折叠算法、重叠平均算法等。相比时域处理算法,频域处理算法涉及到FFT运算,实现复杂,尤其对于星载FPGA资源消耗量大,执行有限区域搜索情况下,计算费效比低于时域处理算法。另外,频域处理算法往往只能依赖于长时间“非相干积分”提高处理增益,微弱信号条件下将严重影响捕获速度。因此,目前的频域处理算法并不适用于微弱长码信号的快速捕获。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于:针对现有技术存在的技术问题,本发明提供一种能够显著提高时域捕获的资源利用率、大幅降低对存储资源需求的导航卫星星间链路无线长周期扩频码信号高性能捕获方法。
为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:
一种导航卫星星间链路无线长周期扩频码信号高性能捕获方法,其步骤为:
S1:对AD采样的中频接收信号进行正交下变频,得到复数基带信号,包括I/Q两路;
S2:对I/Q信号进行连续的数据缓存;
S3:“一段”I/Q信号存满后与本地多路扩频码信号进行并行相关运算;
S4:运算结果进行相干累加后存入“相干积分缓存”,直至全部缓存区存满,否则切换“相干积分缓存”缓存区,返回步骤S3;
S5:待“相干积分缓存”存满后,返回步骤S3,对“下一段”I/Q信号进行处理,直至完成全部相干积分;
S6:待“相干积分”完成,对相干积分结果取模平方,结果经过非相干累加后存入“非相干积分缓存”,直至全部缓存区存满,若未达到非相干积分长度,则返回步骤S3,执行下一轮非相干积分;
S7:待“非相干积分”完成,对非相干积分缓存内代表不同相位的积分检测结果进行峰值检测,并判决捕获是否成功,若未成功,则调整本地扩频码相位或本地载波频率,返回步骤S3,开始新的区间搜索直至捕获成功。
作为本发明的进一步改进:在步骤S2中,所述数据缓存包括大小相同的两个缓存区,位宽为I\Q两路信号宽度之和,存储深度为L,且该深度不依赖于总检测积分长度,信号写时钟为采样时钟,写入过程中通过控制“写使能”实现对信号的选抽,选抽速率为fp,读时钟则为系统工作时钟,频率为fm。
作为本发明的进一步改进:在上述步骤中,通过并行相关器执行分段积分操作,积分长度为L,I/Q两路信号的积分器数量各N个,同时对缓存信号与N路不同相位的本地扩频信号进行积分,利用工作时钟与信号选抽速率的差异对积分器进行M次的时分复用,使得缓存信号时间内最多可执行N×M次“分段相干积分”。
作为本发明的进一步改进:在上述步骤中,所述“相干积分缓存”包括M个缓存区,每个缓存区存储N个相位的相干积分结果;所述“非相干积分缓存”包括M个缓存区,每个缓存区存储N个相位的非相干积分结果;所述峰值检测则是搜索N×M个相位积分检测结果中的最大值。
作为本发明的进一步改进:在上述步骤中,对并行相关器进行时分复用,共计M轮,任意一轮处理按照以下步骤进行,如第m次:
S100:读取已存满的RAM内缓存数据,码生成器同时生成N路本地扩频信号,对应的伪码相位为(φ(m-1)N+1,φ(m-1)N+2L φ(m-1)N+N);
S200:本地伪码信号与缓存数据在N路并行相关器内执行I/Q信号相关积分;
S300:积分结束共得到N个积分结果,再与“相干积分缓存”的“缓存区m”内数据累加,累加结果重新写入“相干积分缓存”的“缓存区m”内,直至第M轮积分结果写入“缓存区M”,否则返回步骤S100进入下一轮相关处理;
S400:待整个处理流程结束,便完成了对数据“分段相干积分”操作,积分长度为L/2个码片,格点数量为N×M个,I/Q两路积分结果存储在“相干积分缓存”的M个缓存区内,每个缓存区存储N个积分值。
作为本发明的进一步改进:在上述步骤中,对捕获检测结果处理的步骤为:
S1000:得到“分段相干积分”结果;
S2000:切换“数据缓存”,执行下一段“分段相干积分”,与上一段结果累加后存储在“相干积分缓存”内,直至全部“相干积分”结束,进入步骤S3000,否则,返回步骤S1000;
S3000:对N×M个I/Q“相干积分”值求平方和,得到N×M个“模平方”结果,若不需要进一步“非相干积分”,“模平方”结果即作为最终检测结果,否则,进入步骤S4000;
S4000:将N×M个“模平方”结果依次与“非相干积分缓存”内数据进行累加,累加结果重新写入“非相干积分缓存”内,直至全部写入“非相干积分缓存”,即完成一次“非相干积分”;
S5000:重复上述过程,直至全部“非相干积分”结束,最终,在“非相干积分缓存”内存储的N×M个积分结果即为捕获检测结果;接下来进行峰值检测,将搜索出N×M个检测结果的最大值,并记录该最大值对应的码相位,最后通过阈值比较确认该结果的正确性;若当前检测结果不存在相位真值,则进一步扩大搜索范围,对下一组N×M结果进行检测。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
1、本发明的导航卫星星间链路无线长周期扩频码信号高性能捕获方法,支持“相干积分”与“非相干积分”,并通过引入“相干积分缓存”和“非相干积分缓存”,实现了积分长度的灵活配置。
2、本发明的导航卫星星间链路无线长周期扩频码信号高性能捕获方法,为了避免存储资源随积分长度增加,实现了“相干积分”的分段处理,通过引入“数据缓存”并具备缓存数据的实时处理能力,确保了分段积分结果连续相干可积。
3、本发明的导航卫星星间链路无线长周期扩频码信号高性能捕获方法,实现了并行相关运算资源的时分复用,显著提高了时域捕获算法的资源利用率;实现了接收扩频信号的连续数据缓存及实时处理,大幅降低了对存储资源的需求。
4、本发明的导航卫星星间链路无线长周期扩频码信号高性能捕获方法,为在“有限搜索范围”条件下捕获长周期扩频信号的通用化解决方案,在充分保留时域捕获算法优点的基础上,最大限度提高了计算及存储资源利用率,可广泛应用于各类型星载及地面扩频接收机。
附图说明
图1是测距通信一体化的星间链路无线信号结构示意图。
图2是本发明在具体应用实例中逻辑处理的原理示意图。
图3是本发明在具体应用实例中正交下变频模块的结构原理示意图。
图4是本发明在具体应用实例中数据缓存模块的结构原理示意图。
图5是本发明在具体应用实例中“分段相干积分”的处理流程示意图。
图6是本发明在具体应用实例中捕获检测结果的处理流程示意图。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1所示,为测距通信一体化的星间链路无线信号结构示意图,包括测量支路与通信支路,其中,测量支路不含数据信息,仅包括扩频码,通信支路则含有数据信息,并经过扩频调制,两个支路按照UQPSK方式调制载波后生成星间无线信号。根据该结构生成的信号模型为:
式中:
j:表示卫星编号;
Ac:表示调制于各频点载波I支路的测距扩频码振幅;
Ap:表示调制于各频点载波Q支路的通信扩频码振幅;
C:表示I支路测距扩频码;
P:表示Q支路通信扩频码;
Dp:表示Q支路通信扩频码上调制的数据码;
f:表示星间链路载波频率;
表示星间链路测量信道载波初相;
表示星间链路通信信道载波初相。
接收机接收星间无线信号,通过跟踪测量支路伪码或载波相位,实现星间测距及时间同步功能,并辅助完成通信支路数据传输功能。因此,接收机仅针对测量支路进行捕获处理。
如图2所示,本发明的导航卫星星间链路无线长周期扩频码信号高性能捕获方法,其步骤为:
S1:对AD采样的中频接收信号进行正交下变频,得到复数基带信号,包括I/Q两路;
S2:对I/Q信号进行连续的数据缓存;
S3:“一段”I/Q信号存满后与本地多路扩频码信号进行并行相关运算;
S4:运算结果进行相干累加后存入“相干积分缓存”,直至全部缓存区存满,否则切换“相干积分缓存”缓存区,返回步骤S3;
S5:待“相干积分缓存”存满后,返回步骤S3,对“下一段”I/Q信号进行处理,直至完成全部相干积分;
S6:待“相干积分”完成,对相干积分结果取模平方,结果经过非相干累加后存入“非相干积分缓存”,直至全部缓存区存满,若未达到非相干积分长度,则返回步骤S3,执行下一轮非相干积分;
S7:待“非相干积分”完成,对非相干积分缓存内代表不同相位的积分检测结果进行峰值检测,并判决捕获是否成功,若未成功,则调整本地扩频码相位或本地载波频率,返回步骤S3,开始新的区间搜索直至捕获成功。捕获判决就是通过对比“峰值”与捕获门限“阈值”判定捕获是否成功。
在上述步骤S2中,所述数据缓存包括大小相同的两个缓存区,位宽为I\Q两路信号宽度之和,存储深度为L,且该深度不依赖于总检测积分长度,信号写时钟为采样时钟,写入过程中通过控制“写使能”实现对信号的选抽,选抽速率为fp,读时钟则为系统工作时钟,频率为fm。
在上述步骤中,通过相关器执行分段积分操作,积分长度为L,I/Q两路信号的积分器数量各N个,可同时对缓存信号与N路不同相位的本地扩频信号进行积分,利用工作时钟与信号选抽速率的差异对积分器进行M次的时分复用,使得缓存信号时间内最多可执行N×M次“分段相干积分”。
在上述步骤中,“相干积分缓存”包括M个缓存区,每个缓存区存储N个相位的相干积分结果。“非相干积分缓存”包括M个缓存区,每个缓存区存储N个相位的非相干积分结果。峰值检测则是搜索N×M个相位积分检测结果中的最大值。
由本发明的上述完整流程可知,为减少相关器数量以达到节省计算资源的目的,本发明由高速时钟驱动本地扩频码序列与接收序列的相关运算,实现对相关运算模块资源的时分复用。为了避免数据存储资源随积分长度增加,本发明通过引入“数据缓存”,并且具备对缓存数据的实时处理能力,确保了分段积分结果能够用于相干累加,从而实现了“相干积分”的分段处理。同时,为适应不同强度条件下的信号捕获需求,本发明设计了用于暂存积分结果的“相干积分缓存”以及“非相干积分缓存”,实现了“相干积分”与“非相干积分”在积分长度的灵活配置。
同时,为避免长时间“相干积分”及“非相干积分”过程中出现载波及码相位滑动,本发明中载波生成模块适时调整载波频率,并通过对接收信号的选抽进行码多普勒补偿。针对“相干积分”结果的“模平方”操作,也可以调整为包括“平方和”或“差分相干”等其他检波方式。
如图3所示,为正交下变频模块的结构原理示意图。接收信号经过射频通道,变频为中频信号,经过A/D采样后与正交的单频载波信号相乘,再经过低通滤波,得到复数基带信号r,表示为:
r(n)=rI(n)+jrQ(n) (n=1,2,3L) (2)
其中,
式中,C表示测量支路伪码序列,φ表示伪码相位偏移,fd表示残余多普勒频率,Ts表示采样周期,表示载波初始相位,w表示随机噪声。缓存之前,对复数基带信号进行拼接,得到其中,[-]表示数据拼接。
如图4所示,为本发明在具体应用实例中数据缓存模块的结构原理示意图。数据缓存包括大小相同的两个RAM,一个RAM存满后自动切换至下一RAM进行数据缓存,同时,启动对已存满RAM数据的后续处理。数据缓存的写时钟与采样时钟一致,频率为fs,由码NCO产生“写使能脉冲”对数据r(n)进行选择性存储,从而实现对复基带信号的选抽,选抽后数据的等效采样速率fp为扩频码速率的两倍,数据缓存的读时钟与缓存数据的后续处理时钟一致,频率为fm。设缓存数据长度为L,那么,存满RAM所需时长为TpL,其中,Tp表示选抽后的数据采样周期,为了避免缓存数据溢出,RAM数据的处理时长应小于TpL。
如图5所示,为本发明在具体应用实例中“分段相干积分”处理流程示意图。对并行相关器进行时分复用,共计M轮,任意一轮处理(第m次)可按照以下步骤进行:
S100:读取已存满的RAM内缓存数据,码生成器同时生成N路本地扩频信号,对应的伪码相位为(φ(m-1)N+1,φ(m-1)N+2L φ(m-1)N+N);
S200:本地伪码信号与缓存数据在N路并行相关器内执行I/Q信号相关积分;
S300:积分结束共得到N个积分结果,再与“相干积分缓存”的“缓存区m”内数据累加(缓存区初始值为0),累加结果重新写入“相干积分缓存”的“缓存区m”内,直至第M轮积分结果写入“缓存区M”,否则返回步骤一进入下一轮相关处理。
待整个处理流程结束,便完成了对数据“分段相干积分”操作,积分长度为L/2个码片,格点数量为N×M个,I/Q两路积分结果存储在“相干积分缓存”的M个缓存区内,每个缓存区存储N个积分值。
任意码相位φl的第k次“分段相干积分”结果表示为:
如图6所示,为本发明在具体应用实例中捕获检测结果处理流程示意图。按照以下步骤进行:
S1000:按照图5的流程得到“分段相干积分”结果;
S2000:切换“数据缓存”,执行下一段“分段相干积分”,与上一段结果的累加后存储在“相干积分缓存”内,直至全部“相干积分”结束,进入步骤S3000,否则,返回步骤S1000;
S3000:对N×M个I/Q“相干积分”值求平方和,得到N×M个“模平方”结果,若不需要进一步“非相干积分”,“模平方”结果即作为最终检测结果,否则,进入步骤S4000;
S4000:将N×M个“模平方”结果依次与“非相干积分缓存”内数据进行累加(缓存区初始值为0),累加结果重新写入“非相干积分缓存”内,直至全部写入“非相干积分缓存”,即完成一次“非相干积分”。
重复上述过程,直至全部“非相干积分”结束,最终,在“非相干积分缓存”内存储的N×M个积分结果即为捕获检测结果。接下来的峰值检测,将搜索出N×M个检测结果的最大值,并记录该最大值对应的码相位,最后通过阈值比较确认该结果的正确性。若当前检测结果不存在相位真值,则进一步扩大搜索范围,对下一组N×M结果进行检测。
任意码相位φl的“相干积分”结果表示为:
对于任意码相位φl,经过“非相干积分”后的最终检测结果为:
I(φl)=∑((II(φl))2+(IQ(φl))2) (9)
参数计算:本发明中的参数包括:数据缓存的存储深度L、并行相关器的数量N以及时分复用的次数M。其中,并行相关器的数量N越大越好,但要受到具体型号FPGA内可用计算资源限定,存储深度L不能超出FPGA内可用存储资源,并且连同时分复用次数M,决定了缓存数据的处理时间,因此受到实时处理条件的约束。
为实现实时处理,需避免数据缓存数据溢出,缓存数据的处理时间应小于数据存储时间TpL。一般情况下,对缓存数据做相干积分,包括M次长度为L的并行相关积分、N×M次“分段相干积分”结果求和以及N×M次“相干积分缓存”写入,当需要做非相干积分时,对缓存数据的处理还增加了N×M次“相干积分缓存”读取、N×M次求平方和以及N×M次“非相干积分缓存”写入。最复杂情况下的缓存数据处理时间可表示为:
Tm(L+C1)M+Tm(C2+2C3+C4)NM
式中,Tm表示工作时钟周期,C1表示并行相关器群时延时钟计数,C2表示求和时延计数,C3表示缓存写入时延计数,C4表示求平方和时延计数,各种处理时延的计数均可以在具体型号FPGA内确定。根据实时处理要求,需满足:
Tm(L+C1)M+Tm(C2+2C3+C4)NM<TpL (10)
根据器件类型查找C1,C2,C3,C4等参数,并根据系统资源配置情况确定Tm,Tp,N,然后,根据公式(10)筛选出不同M和L,速度优先时尽可能选择较大的M,资源优先时,尽量减小L。
通常情况下,适当的存储深度L能够满足:
C1M+(C2+2C3+C4)NM<L (11)
公式(10)可简化为:
TmL(M+1)<TpL (12)
那么,
式中,[·]表示求整。
性能分析:基于本发明的方法,在具体应用时构成了一种时域捕获的通用化处理结构,支持对“相干积分”及“非相干积分”长度的灵活任意配置,且通过对并行相关器的“时分复用”提升处理效率。在捕获灵敏度相同的条件下,相比串行捕获,效率提升了N×M倍,相比并行捕获,效率提升了M倍。另外,本发明对数据的存储不依赖于“预检测积分长度”,而只需要少量存储资源。
在一个具体应用实例中,根据典型值,设定伪码速率为10.23Mcps,相位搜索范围为±50us(对应2046个相位格点),多普勒范围为±50Hz,为达到捕获灵敏度要求所需的“预检测积分长度”为1ms。据此,本发明做如下配置:(1)全部采用“相干积分”,积分时长为1ms,积分点数为20460;(2)设定数据缓存长度为1023,完成全部相干积分,需要执行20次“分段相干积分”;(3)根据FPGA资源,并行积分器40个;(4)工作处理时钟为80MHz,由于满足公式(11)所述条件,时分复用次数M=3。根据上述配置,1ms积分时间内可完成120个格点搜索,那么,完成全部搜索,仅需要18ms,且只需要少量存储资源。
以上仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种导航卫星星间链路无线长周期扩频码信号高性能捕获方法,其特征在于,步骤为:
S1:对AD采样的中频接收信号进行正交下变频,得到复数基带信号,包括I/Q两路;
S2:对I/Q信号进行连续的数据缓存;
S3:“一段”I/Q信号存满后与本地多路扩频码信号进行并行相关器运算;
S4:运算结果进行相干累加后存入“相干积分缓存”,直至全部缓存区存满,否则切换“相干积分缓存”缓存区,返回步骤S3;
S5:待“相干积分缓存”存满后,返回步骤S3,对“下一段”I/Q信号进行处理,直至完成全部相干积分;
S6:待“相干积分”完成,对相干积分结果取模平方,结果经过非相干累加后存入“非相干积分缓存”,直至全部缓存区存满,若未达到非相干积分长度,则返回步骤S3,执行下一轮非相干积分;
S7:待“非相干积分”完成,对非相干积分缓存内代表不同相位的积分检测结果进行峰值检测,并判决捕获是否成功,若未成功,则调整本地扩频码相位或本地载波频率,返回步骤S3,开始新的区间搜索直至捕获成功。
2.根据权利要求1所述的导航卫星星间链路无线长周期扩频码信号高性能捕获方法,其特征在于,在步骤S2中,所述数据缓存包括大小相同的两个缓存区,位宽为I\Q两路信号宽度之和,存储深度为L,且该深度不依赖于总检测积分长度,信号写时钟为采样时钟,写入过程中通过控制“写使能”实现对信号的选抽,选抽速率为fp,读时钟则为系统工作时钟,频率为fm。
3.根据权利要求1所述的导航卫星星间链路无线长周期扩频码信号高性能捕获方法,其特征在于,在上述步骤中,通过并行相关器执行分段积分操作,积分长度为L,I/Q两路信号的积分器数量各N个,同时对缓存信号与N路不同相位的本地扩频信号进行积分,利用工作时钟与信号选抽速率的差异对积分器进行M次的时分复用,使得缓存信号时间内最多可执行N×M次“分段相干积分”。
4.根据权利要求1所述的导航卫星星间链路无线长周期扩频码信号高性能捕获方法,其特征在于,在上述步骤中,所述“相干积分缓存”包括M个缓存区,每个缓存区存储N个相位的相干积分结果;所述“非相干积分缓存”包括M个缓存区,每个缓存区存储N个相位的非相干积分结果;所述峰值检测则是搜索N×M个相位积分检测结果中的最大值。
5.根据权利要求1或2或3所述的导航卫星星间链路无线长周期扩频码信号高性能捕获方法,其特征在于,在上述步骤中,对并行相关器进行时分复用,共计M轮,任意一轮处理按照以下步骤进行,如第m次:
S100:读取已存满的RAM内缓存数据,码生成器同时生成N路本地扩频信号,对应的伪码相位为(φ(m-1)N+1,φ(m-1)N+2Lφ(m-1)N+N);
S200:本地伪码信号与缓存数据在N路并行相关器内执行I/Q信号相关积分;
S300:积分结束共得到N个积分结果,再与“相干积分缓存”的“缓存区m”内数据累加,累加结果重新写入“相干积分缓存”的“缓存区m”内,直至第M轮积分结果写入“缓存区M”,否则返回步骤S100进入下一轮相关处理;
S400:待整个处理流程结束,便完成了对数据“分段相干积分”操作,积分长度为L/2个码片,格点数量为N×M个,I/Q两路积分结果存储在“相干积分缓存”的M个缓存区内,每个缓存区存储N个积分值。
6.根据权利要求1或2或3所述的导航卫星星间链路无线长周期扩频码信号高性能捕获方法,其特征在于,在上述步骤中,对捕获检测结果处理的步骤为:
S1000:得到“分段相干积分”结果;
S2000:切换“数据缓存”,执行下一段“分段相干积分”,与上一段结果的累加后存储在“相干积分缓存”内,直至全部“相干积分”结束,进入步骤S3000,否则,返回步骤S1000;
S3000:对N×M个I/Q“相干积分”值求平方和,得到N×M个“模平方”结果,若不需要进一步“非相干积分”,“模平方”结果即作为最终检测结果,否则,进入步骤S4000;
S4000:将N×M个“模平方”结果依次与“非相干积分缓存”内数据进行累加,累加结果重新写入“非相干积分缓存”内,直至全部写入“非相干积分缓存”,即完成一次“非相干积分”;
S5000:重复上述过程,直至全部“非相干积分”结束,最终,在“非相干积分缓存”内存储的N×M个积分结果即为捕获检测结果;接下来进行峰值检测,将搜索出N×M个检测结果的最大值,并记录该最大值对应的码相位,最后通过阈值比较确认该结果的正确性;若当前检测结果不存在相位真值,则进一步扩大搜索范围,对下一组N×M结果进行检测。
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