CN114567924B - 基于陆基定位系统接收机的帧同步方法、电子设备及介质 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种基于陆基定位系统接收机的帧同步方法、电子设备及介质，包括：步骤1：确定基站位置同步码；步骤2：在接收信号解调出的数据比特流中同时匹配电文同步码和基站位置同步码，若先匹配成功电文同步码，则进入步骤3，若先匹配成功基站位置同步码，则完成帧同步；步骤3：根据电文同步码的位置在同一帧匹配基站位置同步码，若匹配成功则完成帧同步，若匹配失败则进入步骤4；步骤4：在电文同步码一帧之后的位置匹配电文同步码，若匹配失败，则转回步骤2，若匹配成功，则重复步骤3‑4，直至完成帧同步。本发明通过电文同步码与基站位置同步码共同进行帧同步，提升陆基定位系统接收机帧同步的速度和正确率。

Description

基于陆基定位系统接收机的帧同步方法、电子设备及介质
技术领域
本发明涉及陆基定位领域，更具体地，涉及一种基于陆基定位系统接收机的帧同步方法、电子设备及介质。
背景技术
陆基定位系统的帧同步基于每一帧最前面所携带的8个比特的同步码进行。通过逐个搜索被解调出来的数据比特，从中找到与同步码完全匹配或者全部反向的八个连续比特，于是帧边缘得到确定，这就是陆基定位系统实现帧同步的基本思路。
考虑到导航电文所携带的某一段非同步码数据刚好和同步码数据相同或相反，现有技术在帧同步时要求在匹配到同步码后继续按照每300比特出现一次同步码的事实，匹配后续3组同步码，降低子帧同步出现错误的概率。按照50Hz的电文速率计算，采用上述方法对捕获的信号进行帧同步时，连续完成3组同步码码的匹配至少需要12-18s，时间较长；但是如果减少连续完成匹配的同步码的次数，又会降低帧同步的正确率。
因此，有必要开发一种基于陆基定位系统接收机的帧同步方法、电子设备及介质，在保证正确率的同时提升匹配速度。
公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明提出了一种基于陆基定位系统接收机的帧同步方法、电子设备及介质，其能够通过电文同步码与基站位置同步码共同进行帧同步，提升陆基定位系统接收机帧同步的速度和正确率。
第一方面，本公开实施例提供了一种基于陆基定位系统接收机的帧同步方法，包括：
步骤1：确定基站位置同步码；
步骤2：在接收信号解调出的数据比特流中同时匹配电文同步码和所述基站位置同步码，若先匹配成功所述电文同步码，则进入步骤3，若先匹配成功所述基站位置同步码，则完成帧同步；
步骤3：根据所述电文同步码的位置在同一帧匹配所述基站位置同步码，若匹配成功则完成帧同步，若匹配失败，则进入步骤4；
步骤4：在所述电文同步码一帧之后的位置匹配电文同步码，若匹配失败，则转回步骤2，若匹配成功，则以匹配的电文同步码为所述电文同步码，重复步骤3-4，直至完成帧同步。
优选地，所述步骤1包括：
读取基站位置信息；
将所述基站位置信息转换成比特流的形式，获得所述基站位置同步码。
优选地，根据所述电文同步码的位置在同一帧匹配所述基站位置同步码包括：
根据所述电文同步码的位置与位置间隔，确定在同一帧中的相对位置为所述基站位置同步码应出现的位置，在所述相对位置确定接收机解调出的数据比特流是否和所述基站位置同步码匹配。
优选地，所述步骤4中，若连续匹配成功的次数达到所述设定阈值，则完成帧同步。
优选地，所述设定阈值为3。
优选地，还包括：
实时跟踪基站信号，更新所述基站位置信息，进而实时更新所述基站位置同步码。
作为本公开实施例的一种具体实现方式，
第二方面，本公开实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括：
存储器，存储有可执行指令；
处理器，所述处理器运行所述存储器中的所述可执行指令，以实现所述的基于陆基定位系统接收机的帧同步方法。
第三方面，本公开实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的基于陆基定位系统接收机的帧同步方法。
本发明的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明的一个实施例的基于陆基定位系统接收机的帧同步方法的步骤的流程图。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。
为便于理解本发明实施例的方案及其效果，以下给出三个具体应用示例。本领域技术人员应理解，该示例仅为了便于理解本发明，其任何具体细节并非意在以任何方式限制本发明。
实施例1
图1示出了根据本发明的一个实施例的基于陆基定位系统接收机的帧同步方法的步骤的流程图。
如图1所示，该基于陆基定位系统接收机的帧同步方法包括：
步骤1：确定基站位置同步码；
步骤2：在接收信号解调出的数据比特流中同时匹配电文同步码和基站位置同步码，若先匹配成功电文同步码，则进入步骤3，若先匹配成功基站位置同步码，则完成帧同步；
步骤3：根据电文同步码的位置在同一帧匹配基站位置同步码，若匹配成功则完成帧同步，若匹配失败，则进入步骤4；
步骤4：在电文同步码一帧之后的位置匹配电文同步码，若匹配失败，则转回步骤2，若匹配成功，则以匹配的电文同步码为电文同步码，重复步骤3-4，直至完成帧同步。
在一个示例中，步骤1包括：
读取基站位置信息；
将基站位置信息转换成比特流的形式，获得基站位置同步码。
在一个示例中，根据电文同步码的位置在同一帧匹配基站位置同步码包括：
根据电文同步码的位置与位置间隔，确定在同一帧中的相对位置为基站位置同步码应出现的位置，在相对位置确定接收机解调出的数据比特流是否和基站位置同步码匹配。
在一个示例中，步骤4中，若连续匹配成功的次数达到设定阈值，则完成帧同步。
在一个示例中，设定阈值为3。
在一个示例中，还包括：
实时跟踪基站信号，更新基站位置信息，进而实时更新基站位置同步码。
具体地，基于陆基定位系统基站固定，导航电文中长期携带一串长期不会发生变化的基站位置信息，这些信息组成一个足够长的连续且固定的比特流，可以起到同步码的作用，本发明中将其称为基站位置同步码，原先的同步码称为电文同步码。由于携带基站位置的电文本身所占的电文比特数远大于8比特的同步头，因此通过匹配基站位置同步码完成正确的帧同步的概率远大于单次匹配电文同步码完成正确帧同步的概率。关于帧同步时间的问题，目前的陆基定位系统设置为每帧电文300比特，每两帧中有一帧发送基站位置信息，另一帧发送时间同步信息。因此不考虑基站位置变化、信号出现误码等小概率的错误情况，采用基于基站位置同步码匹配实现信号的帧同步在6s内完成的概率是50％，在12s内完成的概率为100％。而且这种帧同步发生错误的几率远小于现有方法。考虑到后续陆基定位系统发生调整，基站位置信息播发的频次下降，时间间隔变长等可能出现的情况，将同步头和基站位置信息一起使用，也能够有效提升待同步电文帧为基站位置信息帧时帧同步的速度和正确率。因此，基于陆基定位系统接收机的帧同步方法，包括：
步骤1：读取基站位置信息，将基站位置信息转换成比特流的形式，形成基于基站位置的同步码，即为基站位置同步码；
步骤2：在接收信号解调出的数据比特流中同时匹配电文同步码(及其反码)和基站位置同步码(及其反码)，若先匹配成功电文同步码，则进入步骤3，若先匹配成功基站位置同步码，则完成帧同步；
步骤3：根据电文同步码的位置与位置间隔，确定在同一帧中的相对位置为基站位置同步码应出现的位置，在相对位置确定接收机解调出的数据比特流是否和基站位置同步码匹配，若匹配成功则完成帧同步，若匹配失败，则进入步骤4；
步骤4：在电文同步码一帧之后的位置匹配电文同步码，若匹配失败，则转回步骤2，若匹配成功，则以匹配的一帧之后的电文同步码作为步骤3的电文同步码，重复步骤3-4，直至匹配成功基站位置同步码，完成帧同步，或者电文同步码连续匹配成功的次数达到3次，也完成帧同步。
实时跟踪基站信号，更新基站位置信息，进而实时更新基站位置同步码。
本发明通过电文同步码与基站位置同步码共同进行帧同步，提升陆基定位系统接收机帧同步的速度和正确率。
实施例2
本公开提供一种电子设备包括，该电子设备包括：存储器，存储有可执行指令；处理器，处理器运行存储器中的可执行指令，以实现上述基于陆基定位系统接收机的帧同步方法。
根据本公开实施例的电子设备包括存储器和处理器。
该存储器用于存储非暂时性计算机可读指令。具体地，存储器可以包括一个或多个计算机程序产品，该计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。该易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。该非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。
该处理器可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其它形式的处理单元，并且可以控制电子设备中的其它组件以执行期望的功能。在本公开的一个实施例中，该处理器用于运行该存储器中存储的该计算机可读指令。
本领域技术人员应能理解，为了解决如何获得良好用户体验效果的技术问题，本实施例中也可以包括诸如通信总线、接口等公知的结构，这些公知的结构也应包含在本公开的保护范围之内。
有关本实施例的详细说明可以参考前述各实施例中的相应说明，在此不再赘述。
实施例3
本公开实施例提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的基于陆基定位系统接收机的帧同步方法。
根据本公开实施例的计算机可读存储介质，其上存储有非暂时性计算机可读指令。当该非暂时性计算机可读指令由处理器运行时，执行前述的本公开各实施例方法的全部或部分步骤。
上述计算机可读存储介质包括但不限于：光存储介质(例如：CD－ROM和DVD)、磁光存储介质(例如：MO)、磁存储介质(例如：磁带或移动硬盘)、具有内置的可重写非易失性存储器的媒体(例如：存储卡)和具有内置ROM的媒体(例如：ROM盒)。
本领域技术人员应理解，上面对本发明的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施例的有益效果，并不意在将本发明的实施例限制于所给出的任何示例。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (8)

1.一种基于陆基定位系统接收机的帧同步方法，其特征在于，包括：
步骤1：确定基站位置同步码；
步骤2：在接收信号解调出的数据比特流中同时匹配电文同步码和所述基站位置同步码，若先匹配成功所述电文同步码，则进入步骤3，若先匹配成功所述基站位置同步码，则完成帧同步；
步骤3：根据所述电文同步码的位置在同一帧匹配所述基站位置同步码，若匹配成功则完成帧同步，若匹配失败，则进入步骤4；
步骤4：在所述电文同步码一帧之后的位置匹配电文同步码，若匹配失败，则转回步骤2，若匹配成功，则以匹配的电文同步码为所述电文同步码，重复步骤3-4，直至完成帧同步。
2.根据权利要求1所述的基于陆基定位系统接收机的帧同步方法，其中，所述步骤1包括：
读取基站位置信息；
将所述基站位置信息转换成比特流的形式，获得所述基站位置同步码。
3.根据权利要求1所述的基于陆基定位系统接收机的帧同步方法，其中，根据所述电文同步码的位置在同一帧匹配所述基站位置同步码包括：
根据所述电文同步码的位置与位置间隔，确定在同一帧中的相对位置为所述基站位置同步码应出现的位置，在所述相对位置确定接收机解调出的数据比特流是否和所述基站位置同步码匹配。
4.根据权利要求1所述的基于陆基定位系统接收机的帧同步方法，其中，所述步骤4中，若连续匹配成功的次数达到设定阈值，则完成帧同步。
5.根据权利要求4所述的基于陆基定位系统接收机的帧同步方法，其中，所述设定阈值为3。
6.根据权利要求2所述的基于陆基定位系统接收机的帧同步方法，其中，还包括：
实时跟踪基站信号，更新所述基站位置信息，进而实时更新所述基站位置同步码。
7.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
存储器，存储有可执行指令；
处理器，所述处理器运行所述存储器中的所述可执行指令，以实现权利要求1-6中任一项所述的基于陆基定位系统接收机的帧同步方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述的基于陆基定位系统接收机的帧同步方法。
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