一种高灵敏度北斗卫星B1I信号捕获方法

摘要

本发明公开了一种高灵敏度北斗卫星B1I信号捕获方法，克服了现有技术中运算量大，处理速度慢，重复生成本地复现信号的缺点，本发明的具体步骤如下：(1)输入北斗卫星B1I信号；(2)数据分组；(3)数据分块；(4)用NH码调制数据块；(5)数据块叠加；(6)生成本地复现信号；(7)傅里叶变换；(8)获得相关值；(9)获得非相干积分值；(10)改变本地复现信号频率；(11)判断循环次数是否小于10次，若是执行步骤(8)，否则执行步骤(12)；(12)捕获检测；本发明相比于现有技术，具有处理速度快，捕获性能好的优点。

主权项

一种高灵敏度北斗卫星B1I信号捕获方法，包括如下步骤：(1)输入北斗卫星B1I信号：(1a)输入北斗卫星B1I数字中频信号，输入的北斗卫星B1I数字中频信号是经过导航接收机接收到的北斗卫星B1I信号经过射频放大、下变频和采样处理后得到的；(1b)从输入北斗卫星B1I数字中频信号中任意读取连续的n×20毫秒的数据，每个导航数据比特时长为20毫秒，n表示导航数据比特的个数；(2)数据分组：将读取的连续的n×20毫秒的数据分为20组，得到n‑1个数据组；(3)数据分块：将每个数据组内的数据均分为n个数据块，n表示读取的导航数据比特个数，得到信号数据块；(4)用NH码调制数据块：将每个数据块的每毫秒的数据乘以Neumann‑Hoffman码对应比特的值，得到调制Neumann‑Hoffman码之后的数据块；(5)数据块叠加：按照下式，对调制Neumann‑Hoffman码之后的数据块进行叠加，得到的累加数据块：$y_k=\underset{i=1}{\overset{20}{\Sigma }}{y}_{\mathrm{ik}}$其中，y_k表示相干叠加得到的累加数据块，k表示1毫秒时间内总采样点中的第k个采样点，i表示时长20毫秒的信号数据块中的第i毫秒，y_ik表示信号数据块中第i个1毫秒时间内的采样点第k个采样点的值；(6)生成本地复现信号：(6a)利用矩阵实验室软件中的sin函数生成同相载波，利用该软件中的cos函数生成正交相载波；(6b)用扩频码分别乘以生成的同相载波和正交相载波，得到经过调制后的同相载波和调制后的正交相载波；(6c)对调制后的同相载波和调制后的正交相载波进行采样；(6d)将调制后的同相载波采样数据作为实部，将调制后的正交相载波的采样数据作为虚部，得到本地复现信号；(7)傅里叶变换：(7a)将每个累加数据块做快速傅里叶变换，得到所有累加数据块的频域数据；(7b)对本地复现信号做快速傅里叶变换，得到本地复现信号的频域数据；(8)获得每个累加数据块与本地复现信号相关值：用本地复现信号的频域数据的复共轭分别乘以每个累加数据块的频域数据，得到每个累加数据块与本地复现信号的相关值；(9)获得每个数据组的非相干积分值：(9a)对每个累加数据块与本地复现信号的相关值取模，得到每个累加数据块与本地复现信号的相关值的模值；(9b)在步骤(2)数据分组的每个数据组内，将累加数据块与本地复现信号的相关值的模值相加，得到每个数据组的非相干积分值；(10)改变本地复现信号频率：对本地复现信号的频域数据左循环移位一个数据点，改变了本地复现信号频率；(11)判断循环次数是否小于10次，若是，执行步骤(8)，否则，执行步骤(12)；(12)捕获检测：(12a)找出所有非相干积分值中的最大值和次大值；(12b)用最大值和次大值的比值与门限值进行比较，如果最大值和次大值的比值大于门限值，则判定北斗卫星B1I信号捕获成功，否则判定捕获失败。