CN106896382B - 一种导航信号捕获方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种导航信号捕获方法及装置，该方法包括：选取待处理数据段，并将待处理数据段依次延迟一延时步长，得到N个数据组；获取每个数据组的相干积分值，并确定第一最大相干积分值、左邻相干积分值以及右邻相干积分值；当左邻相干积分值与右邻相干积分值的差值的绝对值小于或等于门限值时，确定该第一最大相干积分值为不包含导航数据比特跳变的相干积分值，可以用于导航信号捕获判决；当左邻相干积分值与右邻相干积分值的差值的绝对值大于门限值时，通过比较左邻相干积分值和右邻相干积分值，确定精细搜索方向，通过精细搜索确定不包含导航数据比特跳变的相干积分值。本发明能够提高导航信号捕获过程中的运算效率，提高信噪比增益。

Description

一种导航信号捕获方法及装置
技术领域
本发明涉及导航信号接收技术，尤其涉及一种导航信号捕获方法及装置。
背景技术
导航技术在人类历史的发展进程中一直起着很重要的作用，并且随着社会的不断进步，卫星导航定位技术与我们的生活越来越息息相关。目前世界上的主要卫星导航系统包括全球定位系统(GPS，Global Positioning System)、北斗二代(BD2)、俄罗斯的全球导航卫星系统(GLONASS，GLObal NAvigation Satellite System)以及伽利略(Galileo)系统等。其中，GPS与BD2均使用了码分多址(CDMA，Code Division Multiple Access)技术，其物理层帧结构也有较多相似之处，因此在接收机设计上相似，都包括有射频前端处理、基带数字信号处理和定位导航运算三个模块。其中，基带数字信号处理过程一般包括捕获、跟踪、位同步和帧同步等。
图1为现有技术中导航卫星信号捕获原理框图。如图1所示，导航卫星信号捕获过程包括混频、相关运算、相干积分/非相干积分和判决几个部分。图1中所示的是基于I/Q解调法的捕获过程，所以相干积分结果分为I支路和Q支路，而相干积分后信号相应的幅值和能量分别为和P＝I2+Q2。
导航卫星信号的传输信道复杂，且干扰较大，导致接收机接收到的信号能量较弱。对于微弱的导航信号，接收机的捕获模块通常需要通过相干或非相干积分来处理很长的信号以提高信噪比。其中，相干积分在提高信噪比过程中带来的损耗较小，所以被优先使用。但是，由于导航数据比特的跳变会减小相干积分结果，即每隔一个导航数据比特长度就可能有一个导航数据比特的相位跳变，所以实际中可处理的信号长度非常有限。
为解决上述问题，以GPS卫星导航系统为例，利用“每20ms最多只可能有一个导航数据比特跳变”的事实，一种现有方案是：把一个20ms的数据段均分为10ms的两个数据段，并分别对这两个数据段进行相干积分，然后利用相干积分值较大的数据段，而把另一个数据段舍弃。这种方法被称为“半比特法”，很明显可以看出，“半比特法”可用的相干积分长度最长也只有所有运算数据的一半(即每20ms数据中只能用到10ms的相干积分)，所以信噪比增益有限，且计算效率不高，极大地影响了捕获能力。
另一种现有方案是：取一段很长的数据，从中取20ms作为一段，再将这20ms的卫星数据依次延迟1ms，从而得到20组依次延迟的、长度均为20ms的数据段。如图2所示，对这些20ms的数据段分别做相干积分运算，可以得到20个相干积分值(如R1(m)至R20(m))，然后利用相干积分值最大的数据段，而把另外19个数据段舍弃。这种方法被称为“全比特法”。很明显可以看出，“全比特法”需要计算20组数据，而最终所用的数据只有其中一组，运算效率非常低，导致捕获复杂度大大增加，很难用于工程实践。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种导航信号捕获方法及装置，能够提高导航信号捕获过程中的运算效率，提高信噪比增益，进而提高导航信号捕获灵敏度。
为了达到上述技术目的，本发明提供一种导航信号捕获方法，包括：
从混频和相关处理后得到的数据序列中选取待处理数据段，并将所述待处理数据段依次延迟一延时步长，得到N个数据组，其中，所述待处理数据段包括至少一个导航数据比特长度为Data_Len毫秒的数据段，Data_Len为大于0的整数，step表示延时步长，且step为大于1且小于或等于Data_Len的整数，单位为毫秒，表示向下取整；
获取每个数据组的相干积分值，并从获取的相干积分值中确定第一最大相干积分值、左邻相干积分值以及右邻相干积分值，其中，所述左邻相干积分值为该第一最大相干积分值的数据组左侧相邻的数据组的相干积分值，所述右邻相干积分值为该第一最大相干积分值的数据组右侧相邻的数据组的相干积分值，所述第一最大相干积分值对应的延迟时长为n毫秒，所述左邻相干积分值对应的延时时长为n-step毫秒，所述右邻相干积分值对应的延时时长为n+step毫秒，n为大于1且小于或等于Data_Len的整数；
当所述左邻相干积分值与所述右邻相干积分值的差值的绝对值小于或等于门限值时，确定该第一最大相干积分值为不包含导航数据比特跳变的相干积分值，能够用于导航信号捕获判决；
其中，所述相干积分值为相干积分结果的绝对值。
其中，所述获取每个数据组的相干积分值，并从获取的相干积分值中确定第一最大相干积分值、左邻相干积分值以及右邻相干积分值之后，上述方法还包括：
当所述左邻相干积分值与所述右邻相干积分值的差值的绝对值大于所述门限值，且所述左邻相干积分值大于所述右邻相干积分值时，将待处理数据段从n-step毫秒的延迟开始再依次延迟1毫秒，直至延迟到n毫秒，得到step-1个数据组，并确定所述step-1个数据组各自的相干积分值；
当所述左邻相干积分值与所述右邻相干积分值的差值的绝对值大于所述门限值，且所述左邻相干积分值小于所述右邻相干积分值时，将待处理数据段从n毫秒的延迟开始再依次延迟1毫秒，直至延迟到n+step毫秒，得到step-1个数据组，并确定所述step-1个数据组各自的相干积分值；
从所述第一最大相干积分值以及step-1个相干积分值中确定第二最大相干积分值为不包含导航数据比特跳变的相干积分值，能够用于导航信号捕获判决。
可选地，所述将所述待处理数据段依次延迟一延时步长，得到N个数据组的同时，上述方法还包括：将所述待处理数据段补充延迟Data_Len-1毫秒，得到一个数据组。
可选地，所述确定左邻相干积分值以及右邻相干积分值，包括：当该第一最大相干积分值的数据组左侧没有相邻数据组时，确定所述左邻相干积分值为0；当该第一最大相干积分值的数据组右侧没有相邻数据组时，确定所述右邻相干积分值为0。
本发明还提供一种导航信号捕获装置，应用于接收机，包括：
数据组确定模块，用于从混频和相关处理后得到的数据序列中选取待处理数据段，并将所述待处理数据段依次延迟一延时步长，得到N个数据组，其中，所述待处理数据段包括至少一个导航数据比特长度为Data_Len毫秒的数据段，Data_Len为大于0的整数，step表示延时步长，且step为大于1且小于或等于Data_Len的整数，单位为毫秒，表示向下取整；
第一处理模块，用于获取每个数据组的相干积分值，并从获取的相干积分值中确定第一最大相干积分值、左邻相干积分值以及右邻相干积分值，其中，所述左邻相干积分值为该第一最大相干积分值的数据组左侧相邻的数据组的相干积分值，所述右邻相干积分值为该第一最大相干积分值的数据组右侧相邻的数据组的相干积分值，所述第一最大相干积分值对应的延迟时长为n毫秒，所述左邻相干积分值对应的延时时长为n-step毫秒，所述右邻相干积分值对应的延时时长为n+step毫秒，n为大于1且小于或等于Data_Len的整数；
第二处理模块，用于当所述左邻相干积分值与所述右邻相干积分值的差值的绝对值小于或等于门限值时，确定该第一最大相干积分值为不包含导航数据比特跳变的相干积分值，能够用于导航信号捕获判决；
其中，所述相干积分值为相干积分结果的绝对值。
其中，所述第二处理模块，还用于：
当所述左邻相干积分值与所述右邻相干积分值的差值的绝对值大于所述门限值，且所述左邻相干积分值大于所述右邻相干积分值时，将待处理数据段从n-step毫秒的延迟开始再依次延迟1毫秒，直至延迟到n毫秒，得到step-1个数据组，并确定所述step-1个数据组各自的相干积分值；
当所述左邻相干积分值与所述右邻相干积分值的差值的绝对值大于所述门限值，且所述左邻相干积分值小于所述右邻相干积分值时，将待处理数据段从n毫秒的延迟开始再依次延迟1毫秒，直至延迟到n+step毫秒，得到step-1个数据组，并确定所述step-1个数据组各自的相干积分值；
从所述第一最大相干积分值以及所述step-1个相干积分值中确定第二最大相干积分值为不包含导航数据比特跳变的相干积分值，能够用于导航信号捕获判决。
可选地，所述数据组确定模块，还用于将所述待处理数据段补充延迟Data_Len-1毫秒，得到一个数据组。
可选地，所述第一处理模块，还用于当该第一最大相干积分值的数据组左侧没有相邻数据组时，确定所述左邻相干积分值为0；当该第一最大相干积分值的数据组右侧没有相邻数据组时，确定所述右邻相干积分值为0。
在本发明中，通过延时步长的设置，可以得到最大相干积分值的粗略位置，之后，在该粗略位置的左侧或者右侧的相应范围内再进行精细搜索，从而找到最大相干积分值。相较于现有技术，本发明减少了相干积分值的计算次数，提高了运算效率。而且，相干积分时间延长到了Data_Lenms，增加了相干积分增益，提高了信噪比增益，从而提高了导航信号捕获灵敏度。
附图说明
图1为现有技术中导航卫星信号捕获原理框图；
图2为现有技术中全比特法的示意图；
图3为本发明实施例提供的导航信号捕获方法的流程图；
图4为本发明一具体实施例提供的导航信号捕获方法的流程图；
图5为本发明一实施例中不同延时步长下得到的数据组的示意图；
图6为本发明一实施例中不同延时步长下得到的相干积分值序列的变化情况示意图；
图7为在步骤403中粗估计的最大相干积分值与实际的最大相干积分值不相邻情况的示意图；
图8为本发明实施例对图7所示情况的修正处理示意图；
图9为本发明实施例在延时步长为1～10ms情况下进行相干积分计算次数的仿真示意图；
图10为本发明实施例提供的导航信号捕获装置的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
图3为本发明实施例提供的导航信号捕获方法的流程图。如图3所示，本实施例提供的导航信号捕获方法，应用于接收机，包括以下步骤：
步骤301：从混频和相关处理后得到的数据序列中选取待处理数据段，并将待处理数据段依次延迟一延时步长，得到N个数据组；
其中，待处理数据段包括至少一个导航数据比特长度为Data_Len毫秒的数据段，Data_Len为大于0的整数，step表示延时步长，且step为大于1且小于或等于Data_Len的整数，单位为毫秒，表示向下取整。
具体而言，针对不同的导航系统，导航数据比特长度不同。举例而言，对于GPS导航系统，导航数据比特长度为20ms，即Data_Len为20。
其中，当得到的N个数据组未包括待处理数据段延迟Data_Len-1毫秒对应的数据组时，该方法还包括：将待处理数据段补充延迟Data_Len-1毫秒，得到一个数据组。
步骤302：获取每个数据组的相干积分值，并从获取的相干积分值中确定第一最大相干积分值max_value、左邻相干积分值data_L以及右邻相干积分值data_R；
其中，左邻相干积分值为该第一最大相干积分值的数据组左侧相邻的数据组的相干积分值，右邻相干积分值为该第一最大相干积分值的数据组右侧相邻的数据组的相干积分值；第一最大相干积分值对应的延迟时长为n毫秒，左邻相干积分值对应的延时时长为n-step毫秒，右邻相干积分值对应的延时时长为n+step毫秒，n为大于1且小于或等于Data_Len的整数。
需要说明的是，本文中描述的相干积分值均表示相干积分结果的绝对值。
其中，当该第一最大相干积分值的数据组左侧没有相邻数据组时，确定所述左邻相干积分值为0；当该第一最大相干积分值的数据组右侧没有相邻数据组时，确定所述右邻相干积分值为0。
步骤303：比较左邻相干积分值data_L与右邻相干积分值data_R的差值的绝对值与门限值。其中，门限值例如为预定的一个接近0的值。
步骤304：当左邻相干积分值data_L与右邻相干积分值data_R的差值的绝对值小于或等于门限值时，确定该第一最大相干积分值即为不包含导航数据比特跳变的相干积分值，能够用于导航信号捕获判决。
步骤305：当左邻相干积分值data_L与右邻相干积分值data_R的差值的绝对值大于门限值时，比较左邻相干积分值data_L与右邻相干积分值data_R。
步骤306：当左邻相干积分值data_L大于右邻相干积分值data_R时，将待处理数据段从n-step毫秒的延迟开始再依次延迟1毫秒，直至延迟到n毫秒，得到step-1个数据组，并确定所述step-1个数据组各自的相干积分值。
步骤307：当左邻相干积分值data_L小于右邻相干积分值data_R时，将待处理数据段从n毫秒的延迟开始再依次延迟1毫秒，直至延迟到n+step毫秒，得到step-1个数据组，并确定所述step-1个数据组各自的相干积分值。
步骤308：从第一最大相干积分值max_value以及step-1个相干积分值中确定第二最大相干积分值，作为不包含导航数据比特跳变的相干积分值，可用于导航信号捕获判决。即，从第一最大相干积分值以及step-1个相干积分值中选出最大相干积分值，作为不包含导航数据比特跳变的相干积分值。
图4为本发明一具体实施例提供的导航信号捕获方法的流程图。于本实施例中，以GPS卫星导航系统为例，此时，导航数据比特长度为20毫秒，即Data_Len为20。首先说明的是：对于GPS接收机来说，连续的中频数据流经过如图1所示的混频和相关处理过程后，所得序列中的每个元素表示1ms的相关值，此相关值序列再依次进入相干积分环节，于此，20ms的数据段表示20个连续1ms的相关值。于此，相干积分值亦均表示相干积分结果的绝对值。
如图4所示，本实施例提供的导航信号捕获方法，包括以下步骤：
步骤401：选取M个连续的20ms数据段，其中，M为大于或等于1的整数；
具体而言，从混频和相关处理后得到的数据序列中选取M个连续的20ms数据段，作为待处理数据段。其中，当M＝1时，即取一个20ms数据段。
步骤402：将每个数据段依次延迟延时步长step毫秒，得到N个数据组；
其中，step表示延时步长，于此，step为大于1且小于或等于20的整数，单位为毫秒，表示向下取整；即，N-1的取值为不大于19/step的最大整数；
其中，每组数据对应一个可能的导航数据比特跳变点；每组数据均包括M个连续的20ms数据段；
如图5(a)所示，当step＝2ms时，N＝10；如图5(b)所示，当step＝3ms时，N＝7；如图5(c)所示，当step＝4ms时，N＝5。
步骤403：获取每个数据组的相干积分值；
于此，对每组数据进行M块、每块20ms长的分块相干积分，分块相干积分是用延长运算长度来增加信噪比，使结果对比更明显，当然也可以取M＝1，即取一个20ms的数据段；针对N个数据组，共得到N个相干积分值，其中，如图5所示，每个数据组的相干积分值例如表示如下：R1(step)、R2(step)、…、RN(step)。
步骤404：从获取的相干积分值中确定第一最大相干积分值max_value、左邻相干积分值data_L以及右邻相干积分值data_R；
其中，左邻相干积分值data_L为该第一最大相干积分值的数据组左侧相邻的数据组的相干积分值，右邻相干积分值data_R为该第一最大相干积分值的数据组右侧相邻的数据组的相干积分值；第一最大相干积分值对应的延迟时长为n毫秒，左邻相干积分值对应的延时时长为n-step毫秒，右邻相干积分值对应的延时时长为n+step毫秒，其中，n为大于1且小于或等于20的整数；
具体而言，当第一最大相干积分值的数据组的组号为M时，左邻相干积分值为组号为M-1的数据组的相干积分值，右邻相干积分值为组号为M+1的数据组的相干积分值，其中，M为大于0且小于N的整数。其中，当第一最大相干积分值的数据组左侧没有相邻数据组时，确定左邻相干积分值为0；当第一最大相干积分值的数据组右侧没有相邻数据组时，确定右邻相干积分值为0。即，当M-1等于0时，左邻相干积分值为0；当M+1大于N时，右邻相干积分值为0。
具体而言，根据下式确定第一最大相干积分值：
max_value＝max(|R1(step)|，|R2(step)|，…，|RN(step)|)，
其中，第一最大相干积分值max_value的数据组就是不包含导航数据比特翻转的数据组所在的大致位置，于本实施例中，确定第一最大相干积分值的过程共需次相干积分计算，于此，Data_Len为20。
图6为本发明一实施例中不同延时步长下得到的相干积分值序列的变化情况示意图。图6给出了延时步长step分别为1ms、2ms、3ms、4ms、5ms、6ms时的相干积分值序列。根据图6可以看出，延时步长越大，步骤403中所需计算的相干积分值的个数越少，但是，也可以看出，延时步长过大(如6～20ms)会使相干积分值序列信息丢失过多，反而会增加运算复杂度。而且，导航数据比特跳变点可能出现在每20ms数据内的任意1ms上，这导致如图7所示的粗略计算得到的最大相干积分值(于此，为第一最大相干积分值)的位置远离实际的最大值相干积分值的位置。
为了防止出现图7所述的情况，较佳地，本实施例进行如下修正：(1)延时步长step的取值建议不大于4ms；(2)不论延时步长的具体取值为何，都附加地对待处理数据段延时19ms(即Data_Len-1毫秒)得到的数据组进行相干积分运算，即在步骤402中，还需要将待处理数据段延迟19ms得到一个数据组，在步骤403中，获取N+1个数据组各自的相干积分值。具体而言，如图5所示，当step＝2ms时，延时得到11个数据组；当step＝3ms时，延时得到8个数据组；当step＝4ms时，延时得到6个数据组。针对图7所示的情况，在附加对待处理数据段延时19ms得到的数据组进行相干积分运算后得到的相干积分值序列如图8所示，即，在步骤403中对N+1个数据组进行相干积分处理并得到N+1个相干积分值。
通过对导航数据比特跳变点可能出现的20个位置分别进行不同延时步长(如1～6ms)的仿真，证实只有在导航数据比特跳变点出现在每个20ms数据段内的第19ms或第20ms等极端情况下，才会出现图7所示的在步骤404中粗计算得到的最大值(第一最大相干积分值)位置与实际最大值位置不相邻的问题，而通过本实施例的上述较佳限定可以有效地解决这一问题。
需要说明的是，根据上述修正，在步骤404中，第一最大相干积分值为从N+1个相干积分值中选出的，此时的数据组的数目为N+1。
于此，根据图6还可以看出，在依次延迟过程中，不同延时步长所得相干积分值序列的增长趋势一致。因此当选定延时步长时，在步骤404中得出相干积分值的最大值的粗略位置(即第一最大相干积分值的数据组)后，在该最大值的粗略位置左侧或者右侧的(step-1)ms的范围内再精细搜索，必然能找到实际的最大相干积分值。其中，精细搜索的方向是根据该最大值的粗略位置左右两边的相干积分值的大小确定的，即精细搜索方向为当前最大相干积分值左右两边值中较大的一方；若当前最大相干积分值已经位于最左侧或最右侧，则搜索方向为其两边中有值的那一侧。上述过程具体通过以下步骤进行说明。
步骤405：比较左邻相干积分值data_L与右邻相干积分值data_R的差值的绝对值和门限值。即，比较|dara_L-data_R|与门限值。
其中，门限值是一个接近0的值而不取0。由于实际信号中存在误差，所以即使左邻相干积分值data_L和右邻相干积分值data_R到第一最大相干积分值的距离相等，但这两个值(dara_L和data_R)也往往不同。
步骤406：当左邻相干积分值data_L与右邻相干积分值data_R的差值的绝对值大于门限值时，比较左邻相干积分值data_L与右邻相干积分值data_R。具体而言，通过比较上述两者确定精细搜索的方向。
步骤407：当左邻相干积分值data_L小于右邻相干积分值data_R时，将待处理数据段从n-step毫秒的延迟开始再依次延迟1毫秒，直至延迟到n毫秒，得到step-1个数据组，并确定所述step-1个数据组各自的相干积分值。
步骤408：当左邻相干积分值data_L大于右邻相干积分值data_R时，将待处理数据段从n毫秒的延迟开始再依次延迟1毫秒，直至延迟到n+step毫秒，得到step-1个数据组，并确定所述step-1个数据组各自的相干积分值。
步骤409：从第一最大相干积分值max_value以及step-1个相干积分值中确定第二最大相干积分值，作为不包含导航数据比特跳变的20ms数据相干积分值，可用于导航信号捕获判决
步骤410：当左邻相干积分值data_L与右邻相干积分值data_R的差值的绝对值小于或等于门限值时，确定该第一最大相干积分值即为不包含导航数据比特跳变的20ms数据相干积分值，可以用于导航信号捕获判决。
具体而言，在步骤409及步骤410中，确定的可以用于导航信号捕获判决的相干积分值所在的位置即为导航数据比特跳变点所在的位置，而确定的用于导航信号捕获判决的相干积分值是不包含导航数据比特跳变点的数据组所得的相干积分值。
基于本实施例的上述修正，针对某一延时步长step毫秒，在本实施例的步骤403中，即最大相干积分值的粗略搜索过程中，进行N+1(即次相干积分处理，在本实施例的步骤407或者408中，即最大相干积分值的精细搜索过程中，进行step-1次相干积分处理。在本实施例中，在某一延时步长step毫秒时所需的总计算次数为：
根据图9的仿真结果可以看出不同延时步长情况下所需的计算次数在大多数情况下明显小于传统方案20次，相较于现有技术改善明显。另外，在本实施例中，综合图7、图8及图9，可以看出延时步长为3ms、4ms、5ms比较合理。
综上所述，本实施例利用分步的“先粗后细”的思想来捕获弱导航信号减少了运算次数，且具有灵活性。较佳地，通过9次计算即可使相干积分区域长度延长到20ms。而在现有技术中，半比特法最多只能用到10ms，而全比特法必需计算20次才能用到20ms，相较于现有技术，本发明实施例有效地兼顾了捕获性能和捕获复杂度。另外，本实施例中的延时步长可以根据具体要求进行设计，可以适应不同的实际应用场景。
此外，本发明实施例还提供一种导航信号捕获装置的示意图。如图10所示，本实施例提供的导航信号捕获装置，应用于接收机，包括：
数据组确定模块，用于从混频和相关处理后得到的数据序列中选取待处理数据段，并将所述待处理数据段依次延迟一延时步长，得到N个数据组，其中，所述待处理数据段包括至少一个导航数据比特长度为Data_Len毫秒的数据段，Data_Len为大于0的整数，step表示延时步长，且step为大于1且小于或等于Data_Len的整数，单位为毫秒，表示向下取整；
第一处理模块，用于获取每个数据组的相干积分值，并从获取的相干积分值中确定第一最大相干积分值、左邻相干积分值以及右邻相干积分值，其中，所述左邻相干积分值为该第一最大相干积分值的数据组左侧相邻的数据组的相干积分值，所述右邻相干积分值为该第一最大相干积分值的数据组右侧相邻的数据组的相干积分值，所述第一最大相干积分值对应的延迟时长为n毫秒，所述左邻相干积分值对应的延时时长为n-step毫秒，所述右邻相干积分值对应的延时时长为n+step毫秒，n为大于1且小于或等于Data_Len的整数；
第二处理模块，用于当所述左邻相干积分值与所述右邻相干积分值的差值的绝对值小于或等于门限值时，确定该第一最大相干积分值为不包含导航数据比特跳变的相干积分值，能够用于导航信号捕获判决；
其中，所述相干积分值为相干积分结果的绝对值。
其中，所述第二处理模块，还用于：
当所述左邻相干积分值与所述右邻相干积分值的差值的绝对值大于所述门限值，且所述左邻相干积分值大于所述右邻相干积分值时，将待处理数据段从n-step毫秒的延迟开始再依次延迟1毫秒，直至延迟到n毫秒，得到step-1个数据组，并确定所述step-1个数据组各自的相干积分值；
当所述左邻相干积分值与所述右邻相干积分值的差值的绝对值大于所述门限值，且所述左邻相干积分值小于所述右邻相干积分值时，将待处理数据段从n毫秒的延迟开始再依次延迟1毫秒，直至延迟到n+step毫秒，得到step-1个数据组，并确定所述step-1个数据组各自的相干积分值；
从所述第一最大相干积分值以及所述step-1个相干积分值中确定第二最大相干积分值为不包含导航数据比特跳变的相干积分值，能够导航信号捕获判决。
其中，所述数据组确定模块，还用于将所述待处理数据段补充延迟毫秒，得到一个数据组。
其中，第一处理模块，还用于当该第一最大相干积分值的数据组左侧没有相邻数据组时，确定所述左邻相干积分值为0；当该第一最大相干积分值的数据组右侧没有相邻数据组时，确定所述右邻相干积分值为0。
此外，关于上述装置的具体处理过程同上述方法所述，故于此不再赘述。
于实际应用中，数据组确定模块例如可由延时器实现，第一处理模块例如可由相干积分器、处理器等器件组成，第二处理模块例如可由比较器、处理器、延时器等器件组成。然而，本发明对此并不限定。上述模块的功能例如还可以通过处理器执行存储在存储器中的程序/指令实现。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (8)

1.一种导航信号捕获方法，其特征在于，包括：
从混频和相关处理后得到的数据序列中选取待处理数据段，并将所述待处理数据段依次延迟一延时步长，得到N个数据组，其中，所述待处理数据段包括至少一个导航数据比特长度为Data_Len的数据段，Data_Len为大于0的整数，单位为毫秒，step表示延时步长，且step为大于1且小于或等于Data_Len的整数，单位为毫秒，表示向下取整；
获取每个数据组的相干积分值，并从获取的相干积分值中确定第一最大相干积分值、左邻相干积分值以及右邻相干积分值，其中，所述左邻相干积分值为该第一最大相干积分值的数据组左侧相邻的数据组的相干积分值，所述右邻相干积分值为该第一最大相干积分值的数据组右侧相邻的数据组的相干积分值，所述第一最大相干积分值对应的延迟时长为n毫秒，所述左邻相干积分值对应的延时时长为n-step毫秒，所述右邻相干积分值对应的延时时长为n+step毫秒，n为大于1且小于或等于Data_Len的整数；
当所述左邻相干积分值与所述右邻相干积分值的差值的绝对值小于或等于门限值时，确定该第一最大相干积分值为不包含导航数据比特跳变的相干积分值，能够用于导航信号捕获判决；
其中，所述相干积分值为相干积分结果的绝对值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取每个数据组的相干积分值，并从获取的相干积分值中确定第一最大相干积分值、左邻相干积分值以及右邻相干积分值之后，还包括：
当所述左邻相干积分值与所述右邻相干积分值的差值的绝对值大于所述门限值，且所述左邻相干积分值大于所述右邻相干积分值时，将待处理数据段从n-step毫秒的延迟开始再依次延迟1毫秒，直至延迟到n毫秒，得到step-1个数据组，并确定所述step-1个数据组各自的相干积分值；
当所述左邻相干积分值与所述右邻相干积分值的差值的绝对值大于所述门限值，且所述左邻相干积分值小于所述右邻相干积分值时，将待处理数据段从n毫秒的延迟开始再依次延迟1毫秒，直至延迟到n+step毫秒，得到step-1个数据组，并确定所述step-1个数据组各自的相干积分值；
从所述第一最大相干积分值以及step-1个相干积分值中确定第二最大相干积分值为不包含导航数据比特跳变的相干积分值，能够用于导航信号捕获判决。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述待处理数据段依次延迟一延时步长，得到N个数据组的同时，还包括：将所述待处理数据段补充延迟Data_Len-1毫秒，得到一个数据组。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定左邻相干积分值以及右邻相干积分值，包括：当该第一最大相干积分值的数据组左侧没有相邻数据组时，确定所述左邻相干积分值为0；当该第一最大相干积分值的数据组右侧没有相邻数据组时，确定所述右邻相干积分值为0。
5.一种导航信号捕获装置，应用于接收机，其特征在于，包括：
数据组确定模块，用于从混频和相关处理后得到的数据序列中选取待处理数据段，并将所述待处理数据段依次延迟一延时步长，得到N个数据组，其中，所述待处理数据段包括至少一个导航数据比特长度为Data_Len的数据段，Data_Len为大于0的整数，单位为毫秒，step表示延时步长，且step为大于1且小于或等于Data_Len的整数，单位为毫秒，表示向下取整；
第一处理模块，用于获取每个数据组的相干积分值，并从获取的相干积分值中确定第一最大相干积分值、左邻相干积分值以及右邻相干积分值，其中，所述左邻相干积分值为该第一最大相干积分值的数据组左侧相邻的数据组的相干积分值，所述右邻相干积分值为该第一最大相干积分值的数据组右侧相邻的数据组的相干积分值，所述第一最大相干积分值对应的延迟时长为n毫秒，所述左邻相干积分值对应的延时时长为n-step毫秒，所述右邻相干积分值对应的延时时长为n+step毫秒，n为大于1且小于或等于Data_Len的整数；
第二处理模块，用于当所述左邻相干积分值与所述右邻相干积分值的差值的绝对值小于或等于门限值时，确定该第一最大相干积分值为不包含导航数据比特跳变的相干积分值，能够用于导航信号捕获判决；
其中，所述相干积分值为相干积分结果的绝对值。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二处理模块，还用于：
当所述左邻相干积分值与所述右邻相干积分值的差值的绝对值大于所述门限值，且所述左邻相干积分值大于所述右邻相干积分值时，将待处理数据段从n-step毫秒的延迟开始再依次延迟1毫秒，直至延迟到n毫秒，得到step-1个数据组，并确定所述step-1个数据组各自的相干积分值；
当所述左邻相干积分值与所述右邻相干积分值的差值的绝对值大于所述门限值，且所述左邻相干积分值小于所述右邻相干积分值时，将待处理数据段从n毫秒的延迟开始再依次延迟1毫秒，直至延迟到n+step毫秒，得到step-1个数据组，并确定所述step-1个数据组各自的相干积分值；
从所述第一最大相干积分值以及所述step-1个相干积分值中确定第二最大相干积分值为不包含导航数据比特跳变的相干积分值，能够用于导航信号捕获判决。
7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述数据组确定模块，还用于将所述待处理数据段补充延迟Data_Len-1毫秒，得到一个数据组。
8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一处理模块，还用于当该第一最大相干积分值的数据组左侧没有相邻数据组时，确定所述左邻相干积分值为0；当该第一最大相干积分值的数据组右侧没有相邻数据组时，确定所述右邻相干积分值为0。
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