CN201107401Y - 一种gps弱信号的捕获电路 - Google Patents

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CN201107401Y CNU2007201263300U CN200720126330U CN201107401Y CN 201107401 Y CN201107401 Y CN 201107401Y CN U2007201263300 U CNU2007201263300 U CN U2007201263300U CN 200720126330 U CN200720126330 U CN 200720126330U CN 201107401 Y CN201107401 Y CN 201107401Y
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Abstract

本实用新型涉及GPS接收机领域，特别涉及提供一种GPS弱信号的捕获电路，其包括卫星数据(1)的第一支路数据输入依次串接的基带信号采样压缩器(6)、基带信号匹配滤波器(7)和基带信号快速傅立叶变换器(8)，其特征在于，卫星数据(1)的第二支路数据输入依次串接的强信号采样压缩器(2)、强信号匹配滤波器(3)、强信号快速傅里叶变换器(4)、互相关估计器(5)、交叉模糊计算器(9)，所述基带信号快速傅立叶变换器(8)的输出也输入交叉模糊计算器(9)，所述交叉模糊计算器(9)输出去除了强弱信号间互相关影响的用于捕获的弱信号自相关值。

Description

一种GPS弱信号的捕获电路
技术领域
本实用新型涉及GPS接收机领域，特别涉及一种GPS弱信号的捕获电路。
背景技术
全球卫星定位系统(GPS)能够为用户提供精确的位置、速度、时间等信息，目前已经得到广泛的应用。然而，在室内、森林、城市等复杂环境下，导航卫星信号受到严重的衰减，其功率也远远低于一般GPS接收机的工作范围，在这些环境下，一般的GPS接收机不能捕获和跟踪到导航卫星信号，这使GPS的应用领域受到很大的限制。FCC(美国通讯委员会)颁布的行政性命令Enhanced 911(E911)，它要求在任何时间、任何地点都能通过手机信号追踪到用户。这就要求GPS接收机在弱信号的条件下能进行正常工作。
近年来具有GPS导航定位功能的手机成为新的主流，即将GPS芯片植入到手机芯片中，这样持有手机的人便能在任何地方得到自己的精确位置。假如用户处于楼房，森林或者峡谷中，GPS接收系统所接收到的大部分信号都是弱信号，这样不仅会增加用于定位所需的时间，而且会降低定位的精度。更具有影响的是，当用户不断的移动，并且突然接收到一个很强的信号时，这个强信号会对GPS接收机的信号检测带来很大影响。
尽管GPS接收机所用的C/A码是一种自相关特性非常良好的GOLD码，并且它的互相关特性非常差。即在完全对准的时候能得到一个非常大的峰值，而在没有对准的时候只能得到很小的峰值。在没有多普勒效应的情况下，互相关峰值比自相关峰值低24dB；而在有多普勒效应的情况下，最大的互相关峰值大约比自相关峰值小21dB，所以当信号之间的互相关峰值比信号之间的自相关峰值高21dB时，互相关就会引起虚假捕获。GPS接收机是精确定位系统，很小的计算精度误差就会在实际定位中引起巨大误差，而弱信号条件下的强信号的互相关影响是引起误差的一个非常重要的原因。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种能够有效地滤除强信号干扰的GPS弱信号捕获电路。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案，包括：卫星数据(1)的第一支路输入依次串接的基带信号采样压缩器(6)、基带信号匹配滤波器(7)和基带信号快速傅立叶变换器(8)，其特征在于，卫星数据(1)的第二支路输入依次串接的强信号采样压缩器(2)、强信号匹配滤波器(3)、强信号快速傅里叶变换器(4)、互相关估计器(5)、交叉模糊计算器(9)，所述基带信号快速傅立叶变换器(8)的输出也输入交叉模糊计算器(9)，所述交叉模糊计算器(9)输出用于捕获的弱信号自相关值，进而实现弱信号的捕获。
利用本实用新型处理基带卫星信号，通过计算一个已知的强信号和弱信号的互相关，然后从弱信号相关值中减去这个互相关值，以尽量消除搜索到的弱信号的互相关影响。这样，容易实现弱信号的捕获，提高相应GPS接收机的动态范围和工作可靠性，减少GPS接收机的计算精度误差，达到精确定位。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的内容作进一步详细说明。
图1是本实用新型电路连接图。
具体实施方式
如图1，将接收到的卫星数据(1)分为两路。卫星数据(1)的第一支路送入到基带信号采样压缩器(6)中，在采样压缩器中进行采样、量化、压缩，完成对数据的预处理后，进入到基带信号匹配滤波器(7)中进行匹配滤波运算，通过对输入信号进行相干积分实现匹配滤波，其中既包含强信号部分也包含弱信号部分，然后，送入到强信号快速傅里叶变换器(8)中进行频域的处理，将时域转换为频域的目的是为了方便的估计信号的功率，以便区别强弱信号间的互相关与弱信号的自相关。
卫星数据(1)的第二支路同样经过强信号采样压缩器(2)、弱信号匹配滤波器(3)和弱信号快速傅立叶变换器(4)，它们的功能与第一路对应电路相同，不再赘述。强信号快速傅里叶变换器(4)的输出经过互相关估计器(5)，估计出强信号与弱信号互相关的值。互相关估计器(5)和弱信号快速傅立叶变换器(8)的输出都进入到交叉模糊计算器(9)中，在交叉模糊计算器(9)中，用弱信号快速傅立叶变换器(8)的输出减去互相关估计器(5)的输出，就能得到去除了强弱信号间互相关影响的弱信号的自相关值，进而实现弱信号的捕获。

Claims (1)

1、一种GPS弱信号的捕获电路，其包括卫星数据(1)的第一支路输入依次串接的基带信号采样压缩器(6)、基带信号匹配滤波器(7)和基带信号快速傅立叶变换器(8)，其特征在于，卫星数据(1)的第二支路输入依次串接的强信号采样压缩器(2)、强信号匹配滤波器(3)、强信号快速傅里叶变换器(4)、互相关估计器(5)、交叉模糊计算器(9)，所述基带信号快速傅立叶变换器(8)的输出也输入交叉模糊计算器(9)，所述交叉模糊计算器(9)输出用于捕获的弱信号自相关值。
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