專利名稱：偽碼二維并行搜索系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種偽碼搜索系統(tǒng)，具體是指一種用于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的偽碼二維 并行搜索系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在目前的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中，衛(wèi)星信號的捕獲性能決定著接收機的靈敏度以及首次 定位時間等重要性能，尤其在P碼捕獲方面，由于碼字非常長，搜索需要的計算量非常之 大。偽碼捕獲單元作為北斗二號用戶機基帶信號處理的關(guān)鍵單元，決定著捕獲靈敏度和首 次定位時間等用戶機的重要指標(biāo)。通常情況下，對偽碼的搜索分為獨立的兩個過程，即距離 維的搜索和多普勒維的搜索。搜索過程是這樣的，首先估計出多普勒的值，然后在該多普勒 值情況下對整個碼相位進行搜索，若未搜索到有效信號，則變換一個多普勒分格繼續(xù)搜索， 直到搜索完整個多普勒可能范圍，衛(wèi)星導(dǎo)航信號P碼的碼周期通常大于1星期，碼速率高達 10. 23MHz，對P碼進行捕獲時，若使用依次搜索各個多普勒分格的方法，其效率低下，捕獲 時間長，很難達到P碼捕獲的指標(biāo)要求。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種偽碼二維并行搜索系統(tǒng)，配合其實現(xiàn)方法來完成 偽碼的搜索，通過對距離維和多普勒維的同時搜索，縮短偽碼搜索時間，以提高搜索效率。本實用新型的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)本實用新型偽碼二維并行搜索系統(tǒng)，包括信號接收裝置、本地PN碼產(chǎn)生器、信號 捕獲模塊、以及信號處理器，所述信號接收裝置與信號捕獲模塊連接，本地PN碼產(chǎn)生器、信 號捕獲模塊分別與信號處理器連接，且本地PN碼產(chǎn)生器與信號捕獲模塊連接。信號接收裝 置將接收的衛(wèi)星信號和本地PN碼產(chǎn)生器產(chǎn)生的信號通過信號捕獲模塊處理后通過數(shù)據(jù)總 線與信號處理器連接。所述的信號捕獲模塊包括信號采樣模塊和高速處理模塊，所述信號采樣模塊包括 與信號輸入設(shè)備連接的數(shù)字下變頻器DDC、與數(shù)字下變頻器DDC連接的濾波器、以及與濾波 器連接的緩存裝置，緩存裝置與高速處理模塊連接，高速處理模塊通過數(shù)據(jù)總線與信號處 理器連接。信號采樣模塊將信號接收裝置輸出的中頻信號經(jīng)過A/D變換后，將根據(jù)所對應(yīng) 的中頻頻率進行下變頻，下變頻后的同相分量I和正交分量Q兩路數(shù)據(jù)進行HR濾波，然后 用時鐘采樣存入緩存裝置。所述的高速處理模塊包括依次連接的并行相關(guān)器、緩存器、FFT求模電路、信號非 相干積累電路、相關(guān)峰值搜索電路，所述并行相關(guān)器與信號采樣模塊連接，相關(guān)峰值搜索電 路通過數(shù)據(jù)總線與信號處理器連接，還包括與并行相關(guān)器連接的移位寄存器；本地PN碼產(chǎn) 生器通過所述的緩存裝置與移位寄存器連接。在所述的濾波器與緩存裝置之間還設(shè)置有有采樣開關(guān)，在本地PN碼產(chǎn)生器與緩 存裝置之間也設(shè)置有采樣開關(guān)。[0009]所述的采樣開關(guān)為2倍碼鐘采樣開關(guān)。采用2倍碼鐘采樣，得到的數(shù)據(jù)存入緩存直ο所述的數(shù)字下變頻器DDC具有同相分量I和正交分量Q兩個輸出端口，且分別與 緩存裝置連接。偽碼二維并行搜索系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，包括以下步驟(a)建立信號接收裝置；(b)將接受的信號輸入信號采樣模塊，經(jīng)過處理后存儲到緩存裝置；同時，本地PN 碼產(chǎn)生器產(chǎn)生PN碼，將產(chǎn)生的PN碼通過采樣開關(guān)采樣后，傳送至緩存裝置；(C)將緩存裝置內(nèi)經(jīng)過處理的衛(wèi)星數(shù)據(jù)和本地PN碼傳傳送到高速處理模塊；進行 數(shù)據(jù)處理；(d)將高速處理模塊的數(shù)據(jù)和本地PN碼產(chǎn)生器同時通過數(shù)據(jù)總線與信號處理器 連接，通過信號處理器處理得到的信號。進一步地講，所述步驟(b)包括以下步驟(bl)將信號接收裝置接收到的衛(wèi)星信號輸入數(shù)字下變頻器DDC，得到同相分量I 和正交分量Q ；(b2)將同相分量I和正交分量Q分別輸入濾波器進行濾波作用；(b3)將經(jīng)過濾波后的I和Q經(jīng)過采樣開關(guān)采樣，并將采樣信號儲存在緩存裝置。進一步地講，所述步驟(C)包括以下步驟 (cl)將緩存裝置內(nèi)的數(shù)據(jù)信號傳送到并行相關(guān)器；同時，將緩存裝置內(nèi)的本地PN 碼傳送到移位寄存器，然后將移位寄存器內(nèi)的信號與并行相關(guān)器的各相關(guān)器內(nèi)的信號進行 匹配處理，在控制器的作用下，通過選擇器將匹配結(jié)果數(shù)據(jù)按行列依次存儲在緩存器內(nèi)；(c2)將緩存器內(nèi)的每一列信號依次進行傅里葉變換且求模運算；(c3)對于運算結(jié)果進行非相干積累；(c4)對累計結(jié)果進行相關(guān)峰值搜索，如果存在峰值，則根據(jù)峰值確定峰值信息。更進一步地，所述步驟(Cl)包括以下步驟(cll)每個相關(guān)器在一個多普勒時間(積分時間)內(nèi)進行積分輸出，然后再將M個 多普勒時間內(nèi)相關(guān)器的積分輸出數(shù)據(jù)排列成以下復(fù)矩陣
權(quán)利要求1.偽碼二維并行搜索系統(tǒng)，其特征在于包括信號接收裝置、本地PN碼產(chǎn)生器、信號捕 獲模塊、以及信號處理器，所述信號接收裝置與信號捕獲模塊連接，本地PN碼產(chǎn)生器、信號 捕獲模塊分別與信號處理器連接，且本地PN碼產(chǎn)生器與信號捕獲模塊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偽碼二維并行搜索系統(tǒng)，其特征在于所述的信號捕獲模塊 包括信號采樣模塊和高速處理模塊，所述信號采樣模塊包括與信號輸入設(shè)備連接的數(shù)字下 變頻器DDC、與數(shù)字下變頻器DDC連接的濾波器、以及與濾波器連接的緩存裝置，緩存裝置 與高速處理模塊連接，高速處理模塊通過數(shù)據(jù)總線與信號處理器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的偽碼二維并行搜索系統(tǒng)，其特征在于所述的高速處理模塊 包括依次連接的并行相關(guān)器、緩存器、FFT求模電路、信號非相干積累電路、相關(guān)峰值搜索電 路，所述并行相關(guān)器與信號采樣模塊連接，相關(guān)峰值搜索電路通過數(shù)據(jù)總線與信號處理器 連接，還包括與并行相關(guān)器連接的移位寄存器；本地PN碼產(chǎn)生器通過所述的緩存裝置與移 位寄存器連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的偽碼二維并行搜索系統(tǒng)，其特征在于在所述的濾波器與緩 存裝置之間還設(shè)置有有采樣開關(guān)，在本地PN碼產(chǎn)生器與緩存裝置之間也設(shè)置有采樣開關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的偽碼二維并行搜索系統(tǒng)，其特征在于所述的采樣開關(guān)為2 倍碼鐘采樣開關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的偽碼二維并行搜索系統(tǒng)，其特征在于所述的數(shù)字下變頻器 DDC具有同相分量I和正交分量Q兩個輸出端口，且分別與緩存裝置連接。
專利摘要本實用新型公布了偽碼二維并行搜索系統(tǒng)，包括信號接收裝置、本地PN碼產(chǎn)生器、信號捕獲模塊、以及信號處理器，所述本地PN碼產(chǎn)生器、信號捕獲模塊分別與信號處理器連接，且本地PN碼產(chǎn)生器與信號捕獲模塊連接，還包括與信號捕獲模塊連接的信號輸入設(shè)備。本實用新型使得相位維和多普勒維的二維搜索在一次相關(guān)積分時間內(nèi)同時完成，縮短了搜索時間，提高了搜索效率；由于數(shù)字信號處理全部在硬件上以流水線方式實現(xiàn)，充分利用硬件的并行性完成整個搜索過程，因此其處理速度比軟件上進行數(shù)據(jù)處理有很大的提高，并且更利于芯片化的實現(xiàn)。
文檔編號G01S19/30GK201936014SQ20102068579
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者白松 申請人:成都國星通信有限公司