一种弱信号环境下北斗信号捕获方法

摘要

一种弱信号环境下北斗信号捕获方法，其包括，S1下变频单元，对接受到的中频采样信号进行下变频处理；S2分别将接收到的信号进行剥离NH码，并变换到频域，与本地码频域值的复工额相乘后再逆变换到时域；S3将目前时刻的相干累加值与前一时刻的相干累加值的共轭相乘并求和；S4对相干积分结果峰值两侧谱线的幅度差值作泰勒级数展开，导出了频率值与幅度差值的准线性关系，利用此线性关系求解得到频率估计值。本发明能一次相关计算所有码相位对应的相关值。提高信噪比进而提高了检测概率，减小非相干积分的平方损失；克服导航数据调制所带来的比特翻转问题，提高了检测概率；有效提高了码相位和载波频偏估计精度。运算速度和精度都得到了保障，具有很强的稳定性和实用性。

主权项

一种弱信号环境下北斗信号捕获方法，其特征在于：其包括，步骤S1下变频单元，对接收到的中频采样信号进行下变频处理；步骤S2分别将接收到的信号进行剥离NH码，并变换到频域信号，与本地码频域值的复共轭相乘后再逆变换到时域，获得相干累加值；步骤S3将目前时刻的相干累加值与前一时刻的相干累加值的共轭相乘并求和，其包括：估计当前相邻两个相干累加值对应的导航数据位的值的乘积，然后与差分累积相乘后进行相干累积，其具体公式如下：$Z\left(n\right)=|\underset{i=2}{\overset{M}{\Sigma }}{a}_{i-1}*{Y^{*}}_{i-1}\left(n\right)Y_i\left(n\right)|$其中，Y^*_i‑1(n)表示前一时刻的相干累加值的共轭，Y_i(n)表示为当前时刻的相干累加值，a_i‑1表示当前相邻两个相干累加值对应的导航数据位的值的乘积，所述导航数据位的取值为±1，Z(n)表示差分相干累积结果；步骤S4对差分相干累积结果Z(n)峰值两侧谱线的幅度差值作泰勒级数展开，导出了频率值与幅度差值的准线性关系，利用准线性关系求解得到频率估计值；其中，查找Z(n)的第一峰值与第二峰值，并得到峰值比，若该比值大于门限，则表明捕获到卫星然后进行下面处理，否则，当遍历完所有频率都没有达到门限值则表明没有捕获到，则换下一颗卫星进行捕获，Z(n)表示差分相干累积结果。