CN117394905A - 一种用于北斗三号基带的高效捕获系统及其捕获方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于北斗卫星通信技术领域，特别涉及一种用于北斗三号基带的高效捕获系统及其捕获方法。所述系统包括用于快速傅里叶变换的快速傅里叶变化器FFT、用于生成匹配深度和分段数的匹配滤波器和集成于匹配滤波器的伪码发生器、流水线加法树模块，所述系统还包括有，伪码发生器，用于生成与捕获系统的工作时钟频率对应的伪码信号；双乒乓的伪码缓存模块，用于缓存伪码信号并形成两个伪码数据缓存；双乒乓的伪码缓存模块可集成于伪码发生器等。本发明可适应任意频率的捕获系统时钟，可用于后续流水线FFT以及非相干累加等，使得整个捕获系统处于流水模式，最大提高捕获系统的时间利用率，大大提高了捕获速度。

Description

一种用于北斗三号基带的高效捕获系统及其捕获方法
技术领域
本发明属于北斗卫星通信技术领域，特别涉及一种用于北斗三号基带的高效捕获系统及其捕获方法。
背景技术
随着北斗三号的全球化应用开启，新的北斗三号卫星系统为了能够传输更多数据和提高抗干扰性能，它拥有更长的码长、更大的带宽，但是这也带来更大的搜索范围导致带来更长的捕获时间，对于传统的顺序捕获算法或者基于PMF（Partial Matched-Filter，部分匹配滤波）-FFT等快速捕获算法，新的信号体制给匹配滤波或相干累加的时间造成很长的捕获时间；捕获算法中最耗费资源的恰恰是匹配滤波器的深度和个数，新的信号体制也会导致捕获算法的面积越大，功耗越高；
例如图5所示的传统匹配滤波PMF实现方式，根据匹配滤波的分段数决定匹配滤波器的个数，而整个接收机基带算法中，一般地匹配滤波器的个数及深度大体决定了整个捕获的面积以及功耗，以S2C为例子，若匹配滤波器深度为255，匹配分段数为32时，需要有32个深度为255的匹配滤波器，即采用的分段匹配滤波需要有pmf_segment个pmf_depth深度的匹配滤波器，非常耗费资源，分段匹配滤波输出的匹配滤波结果要适用与流水线FFT运算单元，也需要进行缓存并且进行速率匹配才能提高时间利用率。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明目的提供一种用于北斗三号基带的高效捕获系统及其捕获方法，能够解决现有技术中接收机捕获时间长的问题，进而提高接收机的捕获速度，降低捕获资源耗费，从而一定程度提高接收机的动态性能、功耗以及用户体验。
（二）技术方案
本发明通过如下技术方案实现：本发明提出了一种用于北斗三号基带的高效捕获系统，包括有用于快速傅里叶变换的快速傅里叶变化器FFT、用于生成匹配深度和分段数的匹配滤波器和集成于匹配滤波器的伪码发生器、流水线加法树模块，所述捕获系统还包括有：
伪码发生器，用于生成与捕获系统的工作时钟频率对应的伪码信号；为了后续跟踪系统与捕获系统可复用，并且能够支持任意速率的匹配滤波器，输出时钟也可配置；
双乒乓的伪码缓存模块，用于缓存伪码信号并形成两个伪码数据缓存；双乒乓的伪码缓存模块可集成于伪码发生器；
预加载控制模块，用于预加载和移动控制两个伪码数据、混频后的零中频数据；
流水线加法树模块，用于输出混频后的零中频数据以及伪码数据的匹配滤波结果；
双乒乓的匹配滤波结果缓存模块，用于缓存匹配滤波结果并分担输出数据；
伪码发生器与双乒乓的伪码缓存模块连接；
双乒乓的伪码缓存模块与流水线加法树模块连接；
预加载控制模块与双乒乓的伪码缓存模块、流水线加法树模块连接；
流水线加法树模块与双乒乓的匹配滤波结果缓存模块连接；
双乒乓的匹配滤波结果缓存模块与傅里叶变化器FFT连接；
匹配滤波器与预加载控制模块连接。
优选地，所述伪码发生器最大可支持配置的移位序列为20阶（即m最大为19）。
优选地，所述伪码发生器可配置开启、停止、初相、生成式以及输出速率等。
本发明还提供一种用于北斗三号基带的高效捕获方法，基于上述用于北斗三号基带的高效捕获系统实现；
所述捕获方法如下步骤：
a)配置伪码发生器的初相、生成式；
b)匹配滤波器根据部分匹配滤波（PMF）的分段数（pmf_segment）确定每个段的匹配深度（pmf_depth）；
c)捕获系统开始工作时，配置伪码发生器在捕获系统的一个工作时钟频率驱动下对应生成一个伪码，一个伪码相位为0~匹配深度（pmf_depth）-1，预加载控制模块将伪码相位预加载到双乒乓的伪码缓存模块，形成伪码缓存单元1，接着将伪码缓存单元1连接至匹配滤波器的流水线加法树模块；同时，混频后的零中频数据在一个工作时钟频率驱动下，预加载控制模块将混频后的零中频数预加载至匹配滤波器中的流水线加法树模块；直至预加载到对应的匹配深度（pmf_depth），此时，这个预加载阶段匹配分段索引（segment）为0；
d)流水线加法树模块输入伪码相位和混频后的零中频数据，伪码相位和混频后的零中频数据的索引均为匹配深度（pmf_depth）×匹配分段索引（segment）~（pmf_depth）×(匹配分段索引（segment）+1)-1，匹配滤波器自动生成段内匹配滤波的索引（pmf_idx）且不断递增（0~匹配深度（pmf_depth）-1），每个工作时钟频率驱动下移动一个混频后的零中频数据，输出一个匹配滤波结果；
该匹配分段索引（segment）下：
输入到流水线加法树模块的伪码数据为：
c(M +0)、c(M +1)、c(M +2)、……、c(M +匹配深度（pmf_depth）-1)；
输入到流水线加法树模块的混频后的零中频数据表示为：
x(M +段内匹配滤波的索引（pmf_idx）、2(M +段内匹配滤波的索引（pmf_idx）+1)、(M +段内匹配滤波的索引（pmf_idx）+2)...、x(M +段内匹配滤波的索引（pmf_idx）+匹配深度（pmf_depth） -1)；
输出的匹配滤波结果为：
x(M +段内匹配滤波的索引（pmf_idx）)c(M +0)+2(M +段内匹配滤波的索引（pmf_idx）+1)c(M +1)+x(M +段内匹配滤波的索引（pmf_idx）+2)c(M +2)+...+x(M +段内匹配滤波的索引（pmf_idx）+匹配深度（pmf_depth） -1)c(M +匹配深度（pmf_depth）-1)；
其中，c为伪码数据，x为混频后的零中频数据；
M=匹配深度（pmf_depth）×匹配分段索引（segment）；
同时，根据匹配分段索引（segment），索引为偶数时缓存下一段的伪码，伪码相位匹配深度（pmf_depth）×(匹配分段索引（segment）+1)~ 匹配深度（pmf_depth）×(匹配分段索引（segment）+2)-1至伪码缓存单元1；匹配分段索引（segment）为奇数时缓存至伪码缓存单元2；
e)输出的匹配滤波结果对应于相位匹配深度（pmf_depth）×匹配分段索引（segment）~匹配深度（pmf_depth）×(匹配分段索引（segment）+1)-1的结果，也即分段匹配分段索引（segment）结果；
f)将步骤e得到输出所有的匹配滤波结果并按顺序由若干个双乒乓的匹配滤波结果缓存模块进行缓存，每个双乒乓的匹配滤波结果缓存模块内部按列写入；
g)匹配分段索引（segment）自增+1形成分段索引，切换输入匹配滤波器的双乒乓的伪码缓存模块，若自增后的分段索引为奇数时，将伪码缓存单元2连接到匹配滤波器的流水线加法树模块，分段索引为偶数时，将伪码缓存单元1连接到匹配滤波器的流水线加法树模块；
h)重复步骤d~g直至匹配分段索引（segment）为分段数（pmf_segment），此时输出的匹配结果为相位(分段数（pmf_segment）-1)× 匹配深度（pmf_depth）~分段数（pmf_segment）×匹配深度（pmf_depth）-1；
i）将步骤f若干个双乒乓的匹配滤波结果缓存模块按行读出多个缓存RAM，由与双乒乓的匹配滤波结果缓存模块同样个数的快速傅里叶变化器FFT进行运算。
上述捕获系统以及捕获方法应用于北斗三号卫星系统。
（三）有益效果
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：
本发明可适应任意频率的捕获系统时钟，可用于后续流水线FFT以及非相干累加等，使得整个捕获系统处于流水模式，最大提高捕获系统的时间利用率，大大提高了捕获速度；能够解决现有技术中接收机捕获时间长的问题，进而提高接收机的捕获速度，降低捕获资源耗费，从而一定程度提高接收机的动态性能、功耗以及用户体验。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的系统结构示意图。
图2为本发明的伪码发生器作业示意图。
图3为本发明的匹配滤波PMF实现方式示意图。
图4为本发明的双乒乓的匹配滤波结果缓存模块实现方式示意图。
图5为传统的匹配滤波PMF实现方式示意图。
具体实施方式
本技术方案中：
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1—图4所示，本发明提出了一种用于北斗三号基带的高效捕获系统，包括有用于快速傅里叶变换的快速傅里叶变化器FFT、用于生成匹配深度和分段数的匹配滤波器和集成于匹配滤波器的伪码发生器、流水线加法树模块，所述捕获系统还包括有：
伪码发生器，用于生成与捕获系统的工作时钟频率对应的伪码信号；为了后续跟踪系统与捕获系统可复用，并且能够支持任意速率的匹配滤波器，输出时钟也可配置；
双乒乓的伪码缓存模块，用于缓存伪码信号并形成两个伪码数据缓存；双乒乓的伪码缓存模块可集成于伪码发生器；
预加载控制模块，用于预加载和移动控制两个伪码数据、混频后的零中频数据；
流水线加法树模块，用于输出混频后的零中频数据以及伪码数据的匹配滤波结果；
双乒乓的匹配滤波结果缓存模块，用于缓存匹配滤波结果并分担输出数据；
伪码发生器与双乒乓的伪码缓存模块连接；
双乒乓的伪码缓存模块与流水线加法树模块连接；
预加载控制模块与双乒乓的伪码缓存模块、流水线加法树模块连接；
流水线加法树模块与双乒乓的匹配滤波结果缓存模块连接；
双乒乓的匹配滤波结果缓存模块与傅里叶变化器FFT连接；
匹配滤波器与预加载控制模块连接。
其中，所述伪码发生器最大可支持配置的移位序列为20阶（即m最大为19）；
其中，所述伪码发生器可配置开启、停止、初相、生成式以及输出速率等；
本发明还提供一种用于北斗三号基带的高效捕获方法，基于上述用于北斗三号基带的高效捕获系统实现；
所述捕获方法如下步骤：
a)配置伪码发生器的初相、生成式；
b)匹配滤波器根据部分匹配滤波（PMF）的分段数（pmf_segment）确定每个段的匹配深度（pmf_depth）；
c)捕获系统开始工作时，配置伪码发生器在捕获系统的一个工作时钟频率驱动下对应生成一个伪码，一个伪码相位为0~匹配深度（pmf_depth）-1，预加载控制模块将伪码相位预加载到双乒乓的伪码缓存模块，形成伪码缓存单元1，接着将伪码缓存单元1连接至匹配滤波器的流水线加法树模块；同时，混频后的零中频数据在一个工作时钟频率驱动下，预加载控制模块将混频后的零中频数预加载至匹配滤波器中的流水线加法树模块；直至预加载到对应的匹配深度（pmf_depth），此时，这个预加载阶段匹配分段索引（segment）为0；
d)流水线加法树模块输入伪码相位和混频后的零中频数据，伪码相位和混频后的零中频数据的索引均为匹配深度（pmf_depth）×匹配分段索引（segment）~（pmf_depth）×(匹配分段索引（segment）+1)-1，匹配滤波器自动生成段内匹配滤波的索引（pmf_idx）且不断递增（0~匹配深度（pmf_depth）-1），每个工作时钟频率驱动下移动一个混频后的零中频数据，输出一个匹配滤波结果；
该匹配分段索引（segment）下：
输入到流水线加法树模块的伪码数据为：
c(M +0)、c(M +1)、c(M +2)、……、c(M +匹配深度（pmf_depth）-1)；
输入到流水线加法树模块的混频后的零中频数据表示为：
x(M +段内匹配滤波的索引（pmf_idx）、2(M +段内匹配滤波的索引（pmf_idx）+1)、(M +段内匹配滤波的索引（pmf_idx）+2)...、x(M +段内匹配滤波的索引（pmf_idx）+匹配深度（pmf_depth） -1)；
输出的匹配滤波结果为：
x(M +段内匹配滤波的索引（pmf_idx）)c(M +0)+2(M +段内匹配滤波的索引（pmf_idx）+1)c(M +1)+x(M +段内匹配滤波的索引（pmf_idx）+2)c(M +2)+...+x(M +段内匹配滤波的索引（pmf_idx）+匹配深度（pmf_depth） -1)c(M +匹配深度（pmf_depth）-1)；
其中，c为伪码数据，x为混频后的零中频数据；
M=匹配深度（pmf_depth）×匹配分段索引（segment）；
同时，根据匹配分段索引（segment），索引为偶数时缓存下一段的伪码，伪码相位匹配深度（pmf_depth）×(匹配分段索引（segment）+1)~ 匹配深度（pmf_depth）×(匹配分段索引（segment）+2)-1至伪码缓存单元1；匹配分段索引（segment）为奇数时缓存至伪码缓存单元2；
e)输出的匹配滤波结果对应于相位匹配深度（pmf_depth）×匹配分段索引（segment）~匹配深度（pmf_depth）×(匹配分段索引（segment）+1)-1的结果，也即分段匹配分段索引（segment）结果；
f)将步骤e得到输出所有的匹配滤波结果并按顺序由若干个双乒乓的匹配滤波结果缓存模块进行缓存，每个双乒乓的匹配滤波结果缓存模块内部按列写入；
g)匹配分段索引（segment）自增+1形成分段索引，切换输入匹配滤波器的双乒乓的伪码缓存模块，若自增后的分段索引为奇数时，将伪码缓存单元2连接到匹配滤波器的流水线加法树模块，分段索引为偶数时，将伪码缓存单元1连接到匹配滤波器的流水线加法树模块；
h)重复步骤d~g直至匹配分段索引（segment）为分段数（pmf_segment），此时输出的匹配结果为相位(分段数（pmf_segment）-1)× 匹配深度（pmf_depth）~分段数（pmf_segment）×匹配深度（pmf_depth）-1；
i）将步骤f若干个双乒乓的匹配滤波结果缓存模块按行读出多个缓存RAM，由与双乒乓的匹配滤波结果缓存模块同样个数的快速傅里叶变化器FFT进行运算。
上述捕获系统以及捕获方法应用于北斗三号卫星系统。
实施例
a)配置伪码发生器的初相、生成式；
b)匹配滤波器根据部分匹配滤波（PMF）的分段数（pmf_segment）确定每个段的匹配深度（pmf_depth）；
（以S2C为例，伪码长度为8160，匹配深度为255，分段数为32）；
c)捕获系统开始工作时，配置伪码发生器在捕获系统的一个工作时钟频率驱动下对应生成一个伪码，一个伪码相位为0~254，预加载控制模块将伪码相位预加载到双乒乓的伪码缓存模块，形成伪码缓存单元1，接着将伪码缓存单元1连接至匹配滤波器的流水线加法树模块；同时，混频后的零中频数据在一个工作时钟频率驱动下，预加载控制模块将混频后的零中频数预加载至匹配滤波器中的流水线加法树模块；直至预加载到对应的匹配深度（pmf_depth）255，此时，这个预加载阶段匹配分段索引（segment）为0；
d)流水线加法树模块输入伪码相位和混频后的零中频数据，伪码相位和混频后的零中频数据的索引均为匹配深度（pmf_depth）×匹配分段索引（segment）~（pmf_depth）×(匹配分段索引（segment）+1)-1，匹配滤波器自动生成段内匹配滤波的索引（pmf_idx）且不断递增（0~254），每个工作时钟频率驱动下移动一个混频后的零中频数据，输出一个匹配滤波结果；
该匹配分段索引（segment）下：
输入到流水线加法树模块的伪码数据为：
c(M +0)、c(M +1)、c(M +2)、……、c(M +254)；
输入到流水线加法树模块的混频后的零中频数据表示为：
x(M +段内匹配滤波的索引（pmf_idx）、2(M +段内匹配滤波的索引（pmf_idx）+1)、(M +段内匹配滤波的索引（pmf_idx）+2)...、x(M +段内匹配滤波的索引（pmf_idx）+254)；
输出的匹配滤波结果为：
x(M +段内匹配滤波的索引（pmf_idx）)c(M+0)+2(M +段内匹配滤波的索引（pmf_idx）+1)c(M+1)+x(M +段内匹配滤波的索引（pmf_idx）+2)c(M+2)+...+x(M+段内匹配滤波的索引（pmf_idx）+254)c(M+254)；
其中，c为伪码数据，x为混频后的零中频数据；
M=255×匹配分段索引（segment）；
同时，根据匹配分段索引（segment），索引为偶数时缓存下一段的伪码，伪码相位255×(匹配分段索引（segment）+1)~ 255×(匹配分段索引（segment）+2)-1至伪码缓存单元1；匹配分段索引（segment）为奇数时缓存至伪码缓存单元2；
e)输出的匹配滤波结果对应于相位255×匹配分段索引（segment）~255×(匹配分段索引（segment）+1)-1的结果，也即分段匹配分段索引（segment）结果；
f)将步骤e得到输出所有的匹配滤波结果并按顺序由若干个双乒乓的匹配滤波结果缓存模块进行缓存，每个双乒乓的匹配滤波结果缓存模块内部按列写入；
g)匹配分段索引（segment）自增+1形成分段索引，切换输入匹配滤波器的双乒乓的伪码缓存模块，若自增后的分段索引为奇数时，将伪码缓存单元2连接到匹配滤波器的流水线加法树模块，分段索引为偶数时，将伪码缓存单元1连接到匹配滤波器的流水线加法树模块；
h)重复步骤d~g直至匹配分段索引（segment）为32时，此时输出的匹配结果为相位7905~8159；
i）将步骤f若干个双乒乓的匹配滤波结果缓存模块按行读出多个缓存RAM，由与双乒乓的匹配滤波结果缓存模块同样个数的快速傅里叶变化器FFT进行运算。
上述捕获方法过程中，仅需要一个部分匹配滤波器便可以完成所有相位的分段匹配，需要将所有相位0~8159下按照32段输出所有的匹配滤波结果并存储，再根据相同相位下的分段0~31的匹配滤波结果送入FFT计算单元，会造成时间上的浪费，并且也不适合流水线FFT运算单元；而传统的分段匹配滤波需要有32个255深度的匹配滤波器，非常耗费资源，传统的分段匹配滤波输出的匹配滤波结果要适用与流水线FFT运算单元，也需要进行缓存并且进行速率匹配才能提高时间利用率；因此本发明设计了双乒乓的匹配滤波结果缓存模块，减少对于相同相位下的分段0~31的匹配滤波结果的计算，用于解决在本发明提出的高效PMF过程中造成等待时间利用率不足以及无法使用流水线FFT运算单元的问题；并且也适用于传统的PMF无法使用流水线FFT运算单元，也可提高传统PMF的速度。
下为本发明的另一种实施方式；
图4是本发明设计的双乒乓的匹配滤波结果缓存单元，同样也适用与传统的PMF滤波缓存，提高数据率，可利用于流水线FFT的前端。以本发明的PMF实现方式为例子作为说明，捕获参数为S2C频点、255匹配深度、32分段数、FFT点数为128点，设计了4个ram作为匹配滤波结果缓存（mf_rlt_ram），其中每个ram深度为64*32*2，每个ram又可划分为两个乒乓用的小ram（sub_ram0、sub_ram1）深度为64*32。在写入时，按顺序一次写入4个mf_rlt_ram，而在每个mf_rlt_ram中可根据非相干累加次数（noncoh）决定写入上下两个ram次序，当非相干累加次数为偶数时，匹配滤波结果存入上面的sub_ram0，根据需要sub_ram0可用于流水线FFT输入数据。sub_ram0和sub_ram1的结构一致，根据计算逻辑，可看作如附图4的64行32列的矩阵，其中行为pmf_idx（即匹配滤波索引，相当于本地伪码在每个匹配滤波器中挪动的相位），因此4个mf_rlt_ram行代表的pmf_idx值分别为(0,4,8,12,…252)、(1,5,9,13,…253) 、(2,6,10,14,…254)、(3,7,11,15,…251)，由于匹配深度为255，因此mf_rlt_ram4的sub_ram行数为63，但为了计算逻辑简单，同样也定义为64行，匹配滤波器可根据匹配滤波器中本地伪码挪动相位填入相应的地址。列为匹配滤波器段数索引segment，分别为0~31。因此，写入地址的计算方式为： waddr_mf_rlt={noncoh[0], pmf_idx[7:2], segment[4:0]}，而写使能区分写入的ram，例如mr_rlt_ram0的写入使能位wea_mf_rlt0= (pmf_idx[1:0] == 2'b00)，mr_rlt_ram1的写入使能位wea_mf_rlt1= (pmf_idx [1:0] == 2'b01)，mr_rlt_ram2的写入使能位wea_mf_rlt2= (pmf_idx [1:0] == 2'b10)，mr_rlt_ram3的写入使能位wea_mf_rlt3= (pmf_idx [1:0] == 2'b11)，上述的写入方式可理解为按列写入；而后续流水线FFT需要读出时，则只需要按顺序读出（或按行读出），极大简化了后续的读取逻辑，
下为对附图3和附图5的说明。
附图5中，传统PMF的实现方式，根据匹配滤波的分段数决定匹配滤波器的个数，而整个接收机基带算法中，一般地匹配滤波器的个数及深度大体决定了整个捕获的面积以及功耗。以S2C为例子，若匹配滤波器深度为255，匹配分段数为32时，需要有32个深度为255的匹配滤波器，附图3展示的是本发明的PMF实现方式，其为一个255匹配深度的匹配滤波器复用，简单看逻辑面积为传统PMF的1/32。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于北斗三号基带的高效捕获系统，包括有用于快速傅里叶变换的快速傅里叶变化器FFT、用于生成匹配深度和分段数的匹配滤波器和集成于匹配滤波器的伪码发生器、流水线加法树模块，其特征在于：所述捕获系统还包括有：
伪码发生器，用于生成与捕获系统的工作时钟频率对应的伪码信号；
双乒乓的伪码缓存模块，用于缓存伪码信号并形成两个伪码数据缓存；
预加载控制模块，用于预加载和移动控制两个伪码数据、混频后的零中频数据；
流水线加法树模块，用于输出混频后的零中频数据以及伪码数据的匹配滤波结果；
双乒乓的匹配滤波结果缓存模块，用于缓存匹配滤波结果并分担输出数据；
伪码发生器与双乒乓的伪码缓存模块连接；
双乒乓的伪码缓存模块与流水线加法树模块连接；
预加载控制模块与双乒乓的伪码缓存模块、流水线加法树模块连接；
流水线加法树模块与双乒乓的匹配滤波结果缓存模块连接；
双乒乓的匹配滤波结果缓存模块与傅里叶变化器FFT连接；
匹配滤波器与预加载控制模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于北斗三号基带的高效捕获系统，其特征在于：所述伪码发生器最大可支持配置的移位序列为20阶。
3.根据权利要求1所述的一种用于北斗三号基带的高效捕获系统，其特征在于：所述伪码发生器可配置开启、停止、初相、生成式以及输出速率。
4.一种用于北斗三号基带的高效捕获方法，基于权利要求1-3任一项所述的用于北斗三号基带的高效捕获系统实现，其特征在于：
所述捕获方法如下步骤：
a）配置伪码发生器的初相、生成式；
b）匹配滤波器根据部分匹配滤波（PMF）的分段数（pmf_segment）确定每个段的匹配深度（pmf_depth）；
c）捕获系统开始工作时，配置伪码发生器在捕获系统的一个工作时钟频率驱动下对应生成一个伪码，一个伪码相位为0~匹配深度（pmf_depth）-1，预加载控制模块将伪码相位预加载到双乒乓的伪码缓存模块，形成伪码缓存单元1，接着将伪码缓存单元1连接至匹配滤波器的流水线加法树模块；同时，混频后的零中频数据在一个工作时钟频率驱动下，预加载控制模块将混频后的零中频数预加载至匹配滤波器中的流水线加法树模块；直至预加载到对应的匹配深度（pmf_depth），此时，这个预加载阶段匹配分段索引（segment）为0；
d）流水线加法树模块输入伪码相位和混频后的零中频数据，伪码相位和混频后的零中频数据的索引均为匹配深度（pmf_depth）×匹配分段索引（segment）~（pmf_depth）×(匹配分段索引（segment）+1)-1，匹配滤波器自动生成段内匹配滤波的索引（pmf_idx）且不断递增（0~匹配深度（pmf_depth）-1），每个工作时钟频率驱动下移动一个混频后的零中频数据，输出一个匹配滤波结果；
该匹配分段索引（segment）下：
输入到流水线加法树模块的伪码数据为：
c(M +0)、c(M +1)、c(M +2)、……、c(M +匹配深度（pmf_depth）-1)；
输入到流水线加法树模块的混频后的零中频数据表示为：
x(M +段内匹配滤波的索引（pmf_idx）、2(M +段内匹配滤波的索引（pmf_idx）+1)、(M +段内匹配滤波的索引（pmf_idx）+2)...、x(M +段内匹配滤波的索引（pmf_idx）+匹配深度（pmf_depth） -1)；
输出的匹配滤波结果为：
x(M +段内匹配滤波的索引（pmf_idx）)c(M +0)+2(M +段内匹配滤波的索引（pmf_idx）+1)c(M +1)+x(M +段内匹配滤波的索引（pmf_idx）+2)c(M +2)+...+x(M +段内匹配滤波的索引（pmf_idx）+匹配深度（pmf_depth） -1)c(M +匹配深度（pmf_depth）-1)；
其中，c为伪码数据，x为混频后的零中频数据；
M=匹配深度（pmf_depth）×匹配分段索引（segment）；
同时，根据匹配分段索引（segment），索引为偶数时缓存下一段的伪码，伪码相位匹配深度（pmf_depth）×(匹配分段索引（segment）+1)~ 匹配深度（pmf_depth）×(匹配分段索引（segment）+2)-1至伪码缓存单元1；匹配分段索引（segment）为奇数时缓存至伪码缓存单元2；
e）输出的匹配滤波结果对应于相位匹配深度（pmf_depth）×匹配分段索引（segment）~匹配深度（pmf_depth）×(匹配分段索引（segment）+1)-1的结果，也即分段匹配分段索引（segment）结果；
f）将步骤e得到输出所有的匹配滤波结果并按顺序由若干个双乒乓的匹配滤波结果缓存模块进行缓存，每个双乒乓的匹配滤波结果缓存模块内部按列写入；
g）匹配分段索引（segment）自增+1形成分段索引，切换输入匹配滤波器的双乒乓的伪码缓存模块，若自增后的分段索引为奇数时，将伪码缓存单元2连接到匹配滤波器的流水线加法树模块，分段索引为偶数时，将伪码缓存单元1连接到匹配滤波器的流水线加法树模块；
h）重复步骤d~g直至匹配分段索引（segment）为分段数（pmf_segment），此时输出的匹配结果为相位(分段数（pmf_segment）-1)× 匹配深度（pmf_depth）~分段数（pmf_segment）×匹配深度（pmf_depth）-1；
i）将步骤f若干个双乒乓的匹配滤波结果缓存模块按行读出多个缓存RAM，由与双乒乓的匹配滤波结果缓存模块同样个数的快速傅里叶变化器FFT进行运算。
5.根据权利要求1-3任一项所述的用于北斗三号基带的高效捕获系统在北斗三号卫星系统的应用。
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