CN203275659U - 一种bpsk和boc信号的兼容捕获装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种BPSK和BOC信号的兼容捕获装置，它包括BPSK/BOC信号捕获模块、数字下变频器和BPSK/BOC信号码发生模块。在BPSK/BOC信号捕获模块和BPSK/BOC信号码发生模块内均设有选择器，BPSK/BOC信号码发生模块根据选择器的选通状况产生对应的BOC同相子载波、正交子载波和PN码，BPSK/BOC信号捕获模块根据选择器的选通状况选择对应的信号捕获电路，进而实现BPSK和BOC信号的兼容捕获。本实用新型具有结构简单，信号捕获时间短的优点，它兼容BPSK和BOC信号的捕获，实现了相关器的充分利用，节约了捕获电路的硬件资源，降低成本和接收机的功耗，且保证了在BOC参数m/n比较大时BOC信号的捕获性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及信号处理技术，特别是涉及一种BPSK和BOC信号的兼容捕获装置。
背景技术
在导航接收机中，传统卫星导航信号采用BPSK方式进行信号调制，目前各个导航系统的新一代信号中大多采用了BOC调制方式的导航信号，由于BOC信号形式多样，对硬件资源的需求也不尽相同，在多频多星座导航接收机中为了处理两种不同调制方式，通常采用不同的处理方法和处理电路。
在目前导航接收机信号处理中主要针对BPSK调制信号进行捕获，当捕获BOC信号时一般采用以下两种方式：第一，分别使用两套不同的相关器结构或两个相关通道进行BPSK信号和BOC信号的捕获；第二，使用类似于BPSK信号捕获的相关器兼容BOC信号的捕获。
现有技术存在以下不足：
（1）当采用第一种方式实现BOC信号和BPSK信号的兼容处理时，由于使用两套不同的相关器结构或两个相关通道，不仅结构复杂，且无法充分利用相关器资源，容易造成硬件资源浪费，增加了成本和功耗；
（2）采用第二种方式进行BOC信号捕获时，当BOC（m，n）信号参数m/n越大，多峰现象就会越严重，容易导致捕获相位不准，进而影响捕获性能。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种简单的、信号捕获时间短的BPSK和BOC信号的兼容捕获装置，它兼容BPSK和BOC信号的捕获，实现了相关器的充分利用，节约了捕获电路的硬件资源，且保证了在BOC参数m/n比较大时BOC信号的捕获性能。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种BPSK和BOC信号的兼容捕获装置，它包括BPSK/BOC信号捕获模块、数字下变频器（DDC）和BPSK/BOC信号码发生模块；BPSK/BOC信号码发生模块包括数控振荡器、码发生器、90°移相器和第一选择器，数控振荡器产生两路相干时钟，一路为子载波输出与第一选择器的一路a输入端口相连，另一路驱动PN码发生器产生PN码，第一选择器的b输入端与逻辑‘0’相连，码发生器的输出端与移位寄存器D（0）相连。BPSK/BOC信号捕获模块包括移位寄存器组，移位寄存器组由移位寄存器D（0），D（1），…，D（4N-1）组成，由2倍PN码时钟驱动移位，移位寄存器D（0），D（1），…，D（2N-1）依次串联，移位寄存器D（2N-1）通过第二选择器b输入端与D（2N），…，D（4N-1）依次串联，第二选择器的a输入端与移位寄存器D（0）输出相连，各移位寄存器的输出分别并联一个信号捕获单元，所述的信号捕获单元由异或逻辑运算单元和相关器组成，偶数序号移位寄存器D（0），D（2），…，D（4N-2）的输出和90°移相器SCQ信号输出端分别与异或逻辑运算单元的输入相连，奇数序号移位寄存器D（1），D（3），…，D（4N-1）的输出和第一选择器的SCI信号输出端分别与异或逻辑运算单元的输入相连，异或逻辑的输出与相关器的第一路输入连接，相关器的第二路输入与数字下变频器的输出相连。
进一步的，所述的第一选择器当选择a路输入时输出为同相子载波SCI，同时SCI经过90°移相器生成正交子载波SCQ；当选择b路输入时输出的SCI为逻辑‘0’，经过90°移相器的SCQ信号仍为逻辑‘0’。
本实用新型的有益效果是：
（1） 通过两个选择器的切换就可以实现BPSK和BOC信号的选择捕获，结构简单，充分利用了相关器资源，节约了捕获电路的硬件资源，降低了成本和功耗；
（2） 采用并行的相关器结构进行捕获相关运算，缩短了信号捕获时间；
（3） 在处理BOC（m，n）信号和BPSK（n）信号时，由于捕获BOC信号时使用的相关器数目是捕获BPSK信号时的2倍，因此本电路一次并行搜索BPSK（n）信号的范围是搜索BOC（m，n）信号的2倍，与BOC信号的m参数无关，对于不同参数m和n的BOC信号均可实现半个PN码片间距的搜索，避免了在BOC参数m/n比较大时捕获相位不准的现象，捕获性能好。
附图说明
图1为本实用新型的电路结构图；
图2为相关器的等效结构图；
图3为BPSK/BOC信号码发生模块的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种BPSK和BOC信号的兼容捕获装置，它包括BPSK/BOC信号捕获模块、数字下变频器（DDC）和BPSK/BOC信号码发生模块；BPSK/BOC信号码发生模块包括数控振荡器、码发生器、90°移相器和第一选择器，数控振荡器产生两路相干时钟，一路为子载波输出与第一选择器的一路a输入端口相连，另一路驱动PN码发生器产生PN码，第一选择器的b输入端与逻辑‘0’相连（一般对应低电平），码发生器的输出端与移位寄存器D（0）相连； BPSK/BOC信号捕获模块包括移位寄存器组，移位寄存器组由移位寄存器D（0），D（1），…，D（4N-1）组成，由2倍PN码时钟驱动移位，移位寄存器D（0），D（1），…，D（2N-1）依次串联，移位寄存器D（2N-1）通过第二选择器b输入端与D（2N），…，D（4N-1）依次串联，第二选择器的a输入端与移位寄存器D（0）输出相连，各移位寄存器的输出分别并联一个信号捕获单元，所述的信号捕获单元由异或逻辑运算单元和相关器组成，偶数序号移位寄存器D（0），D（2），…，D（4N-2）的输出和90°移相器SCQ信号输出端分别与异或逻辑运算单元的输入相连，奇数序号移位寄存器D（1），D（3），…，D（4N-1）的输出和第一选择器的SCI信号输出端分别与异或逻辑运算单元的输入相连，异或逻辑的输出与相关器的第一路输入连接，相关器的第二路输入与数字下变频器的输出相连。
进一步的，所述的第一选择器当选择a路输入时输出为同相子载波SCI，同时SCI经过90°移相器生成正交子载波SCQ；当选择b路输入时输出的SCI为逻辑‘0’，经过90°移相器的SCQ信号仍为逻辑‘0’。
本实用新型的工作过程如下：D(0)，D(1)，…，D(4N-1)代表2倍PN码钟驱动的移位寄存器组，实现对PN码进行1/2个PN码片的移位锁存，各个移位寄存器的输出分别与中频数字信号的下变频数据在相关器中进行并行相关，即每个相关器进行一个码延迟相位与输入信号的相关。SCI代表与PN码相位一致的子载波，SCQ代表与 SCI相位相差90度的子载波。在进行不同的信号捕获时，对BPSK信号和BOC信号捕获的切换仅需要对两个1bit选择器（选择器1和选择器2）进行切换即可实现。当两个选择器选通a路输入时，电路将实现BOC调制信号的并行相关器结构，完成2N个1/2PN码片相位的搜索；当两个选择器选通b路输入时，电路将实现BPSK调制信号的并行相关器结构，完成4N个1/2PN码片相位的搜索。
在处理BOC（m，n）信号和BPSK（n）信号时，由于捕获BOC信号时使用的相关器数目是捕获BPSK信号时的2倍，因此一次并行搜索BPSK（n）信号的范围是搜索BOC（m，n）信号的2倍，与BOC信号的m参数无关，对于不同参数m和n的BOC信号均可实现半个PN码片间距的搜索，例如，对于BOC（1，1）和BOC（6，1）信号其搜索所需的运算量相等。
Claims (2)
1.一种BPSK和BOC信号的兼容捕获装置，其特征在于：它包括BPSK/BOC信号捕获模块、数字下变频器和BPSK/BOC信号码发生模块；BPSK/BOC信号码发生模块包括数控振荡器、码发生器、90°移相器和第一选择器，数控振荡器产生两路相干时钟，一路为子载波输出与第一选择器的a输入端口相连，另一路输出与码发生器的输入端相连，驱动PN码发生器产生PN码，第一选择器的b输入端与逻辑‘0’相连，码发生器的输出端与移位寄存器D（0）相连；BPSK/BOC信号捕获模块包括移位寄存器组，移位寄存器组由移位寄存器D（0），D（1），…，D（4N-1）组成，由2倍PN码时钟驱动移位，移位寄存器D（0），D（1），…，D（2N-1）依次串联，移位寄存器D（2N-1）通过第二选择器b输入端与D（2N），…，D（4N-1）依次串联，第二选择器的a输入端与移位寄存器D（0）输出相连，各移位寄存器的输出分别并联一个信号捕获单元，所述的信号捕获单元由异或逻辑运算单元和相关器组成，偶数序号移位寄存器D（0），D（2），…，D（4N-2）的输出和90°移相器SCQ信号输出端分别与异或逻辑运算单元的输入相连，奇数序号移位寄存器D（1），D（3），…，D（4N-1）的输出和第一选择器的SCI信号输出端分别与异或逻辑运算单元的输入相连，异或逻辑的输出与相关器的第一路输入连接，相关器的第二路输入与数字下变频器的输出相连。
2.根据权利要求1所述的一种BPSK和BOC信号的兼容捕获装置，其特征在于：所述的第一选择器当选择a路输入时输出为同相子载波SCI，同时SCI经过90°移相器生成正交子载波SCQ；当选择b路输入时输出的SCI为逻辑‘0’，经过90°移相器的SCQ信号仍为逻辑‘0’。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN104237906A (zh) * | 2013-06-14 | 2014-12-24 | 成都国星通信有限公司 | 一种bpsk和boc信号的兼容捕获系统及方法 |
| CN105487090A (zh) * | 2014-09-19 | 2016-04-13 | 成都国星通信有限公司 | 一种兼容连续和脉冲导航信号的捕获电路与方法 |
| CN110196435A (zh) * | 2018-02-27 | 2019-09-03 | 中国科学院微电子研究所 | 信号的处理方法、装置、存储介质和处理器 |
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2013
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