一种GNSS-BOC调制信号的捕获方法

摘要

本发明提出一种针对BOC调制信号在低信噪比条件下的GNSS-BOC调制信号的捕获方法，包括步骤一：将中频输入信号剥离载波、步骤二：将本地伪随机码Local_PRN信号和经过BOC调制的本地Local_BOC信号中各个相位的值从1改为0、步骤三：得到叠加后的中频输入信号等步骤。本发明能够消除BOC调制信号自相关函数的多峰值特性，避免了多峰值特性给GNSS接收机捕获BOC调制信号时产生的误检和漏检问题。对相关运算、相干累积方法的改进大幅度减小运算量，缩短了GNSS接收机对输入信号的处理时间，增强了接收机的实时性。

主权项

一种GNSS‑BOC调制信号的捕获方法，其特征在于：包括以下几个步骤：步骤一：将接收到的中频输入信号剥离载波后，共分为K段，每段为N毫秒的输入数据，其中K≥2，N≥1；步骤二：将本地伪随机码Local_PRN信号经过副载波调制后生成BOC调制的本地Local_BOC信号，分别将本地伪随机码Local_PRN信号和经过BOC调制的本地Local_BOC信号中各个相位的值从1改为0，得到本地伪随机码Local_PRN’信号和BOC调制的本地Local_BOC’信号，再分别对处理后的本地伪随机码Local_PRN’信号和BOC调制的本地Local_BOC’信号做FFT运算，得到FFT Local_PRN’信号和FFT Local_BOC’信号；步骤三：将中频输入信号中每段N毫秒的输入数据信号进行对应位的叠加，生成1毫秒的输入叠加信号，然后对该叠加信号进行FFT运算，得到叠加后的中频输入信号z(k)；步骤四、将步骤三中叠加后的中频输入信号分别与步骤二中生成的FFT Local_PRN’信号和FFT Local_BOC’信号复共轭相乘后，得到k段中频输入信号与BOC调制的本地Local_BOC信号的互相关值和k段中频输入信号与本地伪随机码Local_PRN信号的互相关值，再将叠加后的中频输入信号与BOC调制的本地Local_BOC信号互相关值、本地伪随机码Local_PRN信号互相关值分别做IFFT运算，然后对IFFT运算后的互相关值分别取模后，将BOC调制的本地Local_BOC信号互相关值经IFFT运算取模后的值减去本地伪随机码Local_PRN信号互相关值经IFFT运算取模后的值，得到对应k段N毫秒数据的相关值Rk_n，其中k表示K中任意的一段；步骤五、将第k段N毫秒数据的相关值Rk_n取共轭后，与第k+1段N毫秒数据的相关值Rk+1_n相乘，得到差分累积结果Pk+1，共得到K‑1个差分累积结果，对K‑1个的差分累积结果取模后进行逐一累加，得到累加值Mk‑1；步骤六、将累加值Mk‑1加上第一段N毫秒数据的相关值R1_n的平方和第K段N毫秒数据的相关值RK_n的平方Mk‑1+R1_n2+RK_n2作为检测值；步骤七、将检测值Mk‑1+R1_n2+RK_n2通过比较器与设定的信号检测门限值大小进行比较，若检测值超过检测门限值认为信号被准确捕获，得出定位所需要的卫星信号是否存在于接收中频输入信号中的结论；步骤八、当发现存在定位所需要的卫星信号，通过GNSS接收机继续正常接收卫星信号，得到导航电文，实现定位；如果没有发现所需要的卫星信号，则进行更换卫星重复步骤一至七。