本發(fā)明涉及信號(hào)處理技術(shù)，尤指一種并行碼相位搜索裝置及實(shí)現(xiàn)并行碼相位搜索的方法。

背景技術(shù)：

全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(gnss)在人們的日常生活中發(fā)揮著越來(lái)越不可替代的重要作用，尤其在導(dǎo)航、定時(shí)、測(cè)繪等領(lǐng)域得到越來(lái)越多的應(yīng)用。目前，全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)主要包括美國(guó)的全球定位系統(tǒng)(gps)、中國(guó)的北斗(bd)系統(tǒng)、俄羅斯的全球?qū)Ш叫l(wèi)星定位系統(tǒng)(glonass)，以及歐洲的伽利略(galileo)系統(tǒng)。在中國(guó)和亞太地區(qū)，gps和北斗系統(tǒng)應(yīng)用較為廣泛；而在俄羅斯，以gps和glonass應(yīng)用較多。由于伽利略系統(tǒng)遠(yuǎn)未成熟，尚不可提供正式服務(wù)。利用全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行定位、定時(shí)等業(yè)務(wù)時(shí)，首先需要捕獲到至少四顆可見(jiàn)衛(wèi)星的無(wú)線(xiàn)信號(hào)，通過(guò)捕獲的無(wú)線(xiàn)信號(hào)實(shí)現(xiàn)三維搜索算法，三維搜索算法包括：衛(wèi)星偽碼、碼相位和多普勒頻移。

常見(jiàn)的線(xiàn)性搜索方法按照一維、二維、三維的順序逐步搜索，耗時(shí)太長(zhǎng)。為了較少耗時(shí)，并行搜索方法得到了發(fā)展，例如、并行碼相位搜索算法，可明顯減小用時(shí)。圖1為現(xiàn)有的并行碼相位搜索電路原理圖，如圖1所示，當(dāng)數(shù)字中頻輸入信號(hào)分別與同相(i)支路和正交(q)支路上第一頻帶的復(fù)制正弦和復(fù)制余弦載波信號(hào)混頻后，以同相和正交混頻結(jié)果的復(fù)數(shù)形式通過(guò)第一傅里葉變換單元進(jìn)行傅里葉變換獲得傅里葉變換結(jié)果；將傅里葉變換結(jié)果與本地碼共軛結(jié)果(復(fù)制粗捕獲(c/a)碼發(fā)生器產(chǎn)生的本地碼，將復(fù)制的本地碼經(jīng)第二傅里葉變換單元和復(fù)數(shù)共軛單元處理獲得本地碼共軛結(jié)果)通過(guò)乘法器相乘，將通過(guò)乘法器相乘獲得的乘積經(jīng)傅里葉反變換單元進(jìn)行處理獲得在時(shí)域內(nèi)的相關(guān)結(jié)果，將獲得的時(shí)域內(nèi)的相關(guān)結(jié)果通過(guò)取模單元進(jìn)行取模后檢測(cè)判斷并行碼相位信號(hào)是否存在。在完成了對(duì)當(dāng)前頻帶的搜索與檢測(cè)后，接收機(jī)接著讓載波數(shù)控振蕩器(nco)進(jìn)行第二頻帶正弦載波和余弦載 波復(fù)制，然后類(lèi)似地完成對(duì)其他頻帶的搜索與檢測(cè)，這里，第一頻帶、第二頻帶、及其他頻帶的數(shù)值為并行碼相位搜索過(guò)程中使用的遍歷頻帶，為本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識(shí)。在對(duì)同一個(gè)衛(wèi)星信號(hào)不同頻帶內(nèi)的搜索過(guò)程中，復(fù)制c/a碼的相位可保持不變，相應(yīng)地其傅里葉變換及其共軛值也保持不變。當(dāng)搜索另一個(gè)衛(wèi)星信號(hào)時(shí)，接收機(jī)可讓c/a碼發(fā)生器復(fù)制相應(yīng)的另一個(gè)c/a碼，然后重復(fù)上述在各個(gè)頻帶中的信號(hào)搜索過(guò)程。

上述并行碼相位搜索算法只適用于較強(qiáng)的導(dǎo)航信號(hào)(數(shù)字中頻輸入信號(hào))，對(duì)較弱的導(dǎo)航信號(hào)上述并行碼相位搜索算法并不適用；這是因?yàn)?，?dǎo)航信號(hào)較強(qiáng)時(shí)信噪比較高(即噪聲較弱)；導(dǎo)航信號(hào)較弱時(shí)噪聲很強(qiáng)，即信噪比較低，強(qiáng)噪聲極大地干擾導(dǎo)航信號(hào)的搜索和捕獲，造成無(wú)法尋找到正確的導(dǎo)航信號(hào)。對(duì)于弱的導(dǎo)航信號(hào)(本文簡(jiǎn)稱(chēng)為弱信號(hào))來(lái)說(shuō)，通常采取增大相干積分長(zhǎng)度來(lái)提高搜索捕獲方案的信噪比，進(jìn)而提高搜索和捕獲方案的成功率，即增大上述方案中的相關(guān)器的運(yùn)算長(zhǎng)度n；但由于上述的傳統(tǒng)方案采用了離散傅里葉變換的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，而離散傅里葉變換操作擁有較大的復(fù)雜度，尤其對(duì)于長(zhǎng)度較大的變換序列來(lái)講。例如，對(duì)于較強(qiáng)信號(hào)，相關(guān)器長(zhǎng)度為1毫秒(ms)即可，而對(duì)于弱信號(hào)，長(zhǎng)度甚至可達(dá)數(shù)秒，至少也需達(dá)到數(shù)十毫秒，如40ms。綜上所述，上述并行碼相位搜索算法存在進(jìn)行弱信號(hào)搜索時(shí)復(fù)雜度過(guò)高，即上述并行碼相位搜索算法無(wú)法應(yīng)用于弱信號(hào)場(chǎng)景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種頻率搜索的裝置及實(shí)現(xiàn)頻率搜索的方法，能夠降低傅里葉變換的復(fù)雜程度。

為了達(dá)到本發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種并行碼相位搜索裝置，包括：消除隨機(jī)跳變單元、相干累加器、取模單元和比較選擇單元；其中，

消除隨機(jī)跳變單元與并行碼相位搜索電路的傅里葉反變換單元連接，通過(guò)預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的跳變序列對(duì)接收到的經(jīng)過(guò)傅里葉反變換處理的時(shí)域內(nèi)的相關(guān)結(jié)果分別進(jìn)行相應(yīng)的跳變處理，獲得各跳變序列對(duì)應(yīng)的跳變相關(guān)結(jié)果；

相干累加器與消除隨機(jī)跳變單元連接，對(duì)獲得的各跳變序列對(duì)應(yīng)的跳變相關(guān)結(jié)果分別進(jìn)行相干累加處理，獲得各跳變序列對(duì)應(yīng)的相干累加結(jié)果；

取模單元與相干累加器連接，對(duì)接收的各跳變序列對(duì)應(yīng)的相干累加結(jié)果分別進(jìn)行取模處理后，獲得各跳變序列對(duì)應(yīng)的取模結(jié)果；

比較選擇單元與取模單元連接，接收取模單元輸出的各跳變序列對(duì)應(yīng)的取模結(jié)果后，從所有跳變序列的取模結(jié)果中比較獲得取模結(jié)果中數(shù)值最大項(xiàng)，以比較獲得的數(shù)值最大項(xiàng)所在的跳變序列的取模結(jié)果作為輸出進(jìn)行相位搜索。

可選的，預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的跳變序列為：

以數(shù)字中頻輸入信號(hào)的序列長(zhǎng)度m與本地碼長(zhǎng)度n的商作為所述預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)；

確定第一跳變序列為跳變次數(shù)為0的序列；

確定除第一跳變序列以外的其他跳變序列有且僅有發(fā)生過(guò)一次跳變。

可選的，消除隨機(jī)跳變單元具體用于，

通過(guò)預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的跳變序列對(duì)接收到的經(jīng)過(guò)傅里葉反變換處理的時(shí)域內(nèi)的相關(guān)結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的跳變處理，獲得各跳變序列對(duì)應(yīng)的跳變相關(guān)結(jié)果；

其中，所述傅里葉反變換處理的時(shí)域內(nèi)的相關(guān)結(jié)果為所述并行碼相位搜索電路的乘法器輸出乘積進(jìn)行傅里葉反變換處理的結(jié)果；

所述乘法器的輸出乘積為：所述并行碼相位搜索電路的本地碼共軛結(jié)果與所述并行碼相位搜索電路的第一傅里葉變換單元輸出的傅里葉變換結(jié)果的乘積；

所述傅里葉變換結(jié)果為以數(shù)字中頻輸入信號(hào)的序列長(zhǎng)度m和本地碼長(zhǎng)度n表示數(shù)字中頻輸入信號(hào)表示的離散序列

可選的，經(jīng)過(guò)傅里葉反變換處理的時(shí)域內(nèi)的相關(guān)結(jié)果為所述本地碼共軛結(jié)果與所述傅里葉變換結(jié)果的采用預(yù)設(shè)的矩陣單元進(jìn)行計(jì)算獲得的乘積；

所述預(yù)設(shè)的矩陣單元的行數(shù)為本地碼長(zhǎng)度n、列數(shù)與所述預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)數(shù)值相等。

可選的，相干累加單元具體用于，

與消除隨機(jī)跳變單元連接，對(duì)獲得的各跳變序列對(duì)應(yīng)的跳變相關(guān)結(jié)果分 別采用預(yù)設(shè)的值序列進(jìn)行相干累加處理，獲得各跳變序列對(duì)應(yīng)的相干累加結(jié)果。

可選的，預(yù)設(shè)的值序列為0、m/n、2m/n、…、(n-1)m/n。

另一方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種實(shí)現(xiàn)并行碼相位搜索的方法，包括：

通過(guò)預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的跳變序列對(duì)接收到的經(jīng)過(guò)傅里葉反變換處理的時(shí)域內(nèi)的相關(guān)結(jié)果分別進(jìn)行相應(yīng)的跳變處理，獲得各跳變序列對(duì)應(yīng)的跳變相關(guān)結(jié)果；

對(duì)獲得的各跳變序列對(duì)應(yīng)的跳變相關(guān)結(jié)果分別進(jìn)行相干累加處理，獲得各跳變序列對(duì)應(yīng)的相干累加結(jié)果；

將各跳變序列對(duì)應(yīng)的相干累加結(jié)果分別進(jìn)行取模處理后，獲得各跳變序列對(duì)應(yīng)的取模結(jié)果；

從所有跳變序列的取模結(jié)果中比較獲得取模結(jié)果中數(shù)值最大項(xiàng)，以比較獲得的數(shù)值最大項(xiàng)所在的跳變序列取模結(jié)果作為輸出進(jìn)行相位搜索；

所述時(shí)域內(nèi)的相關(guān)結(jié)果為通過(guò)并行碼相位搜索電路的傅里葉反變換單元處理的結(jié)果。

可選的，預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的跳變序列為：

以數(shù)字中頻輸入信號(hào)的序列長(zhǎng)度m與本地碼長(zhǎng)度n的商作為所述預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)；

確定第一跳變序列為跳變次數(shù)為0的序列；

確定除第一跳變序列以外的其他跳變序列有且僅有發(fā)生過(guò)一次跳變。

可選的，傅里葉反變換處理的時(shí)域內(nèi)的相關(guān)結(jié)果為所述并行碼相位搜索電路的乘法器輸出乘積進(jìn)行傅里葉反變換處理的結(jié)果；

所述乘法器的輸出乘積為：所述并行碼相位搜索電路的本地碼共軛結(jié)果與所述并行碼相位搜索電路的第一傅里葉變換單元輸出的傅里葉變換結(jié)果的乘積；

所述傅里葉變換結(jié)果為以數(shù)字中頻輸入信號(hào)的序列長(zhǎng)度m和本地碼長(zhǎng)度n表示數(shù)字中頻輸入信號(hào)表示的離散序列

可選的，經(jīng)過(guò)傅里葉反變換處理的時(shí)域內(nèi)的相關(guān)結(jié)果為所述本地碼共軛 結(jié)果與所述傅里葉變換結(jié)果的采用預(yù)設(shè)的矩陣單元進(jìn)行計(jì)算獲得的乘積；

所述預(yù)設(shè)的矩陣單元的行數(shù)為本地碼長(zhǎng)度n、列數(shù)與所述預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)數(shù)值相等。

可選的，對(duì)獲得的各跳變序列對(duì)應(yīng)的跳變相關(guān)結(jié)果分別進(jìn)行相干累加處理包括：

對(duì)獲得的各跳變序列對(duì)應(yīng)的跳變相關(guān)結(jié)果分別采用預(yù)設(shè)的值序列進(jìn)行相干累加處理。

可選的，預(yù)設(shè)的值序列為0、m/n、2m/n、…、(n-1)m/n。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)技術(shù)方案包括：通過(guò)預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的跳變序列對(duì)接收到的經(jīng)過(guò)傅里葉反變換處理的時(shí)域內(nèi)的相關(guān)結(jié)果分別進(jìn)行相應(yīng)的跳變處理，獲得各跳變序列對(duì)應(yīng)的跳變相關(guān)結(jié)果；對(duì)獲得的各跳變序列對(duì)應(yīng)的跳變相關(guān)結(jié)果分別進(jìn)行相干累加處理，獲得各跳變序列對(duì)應(yīng)的相干累加結(jié)果；將各跳變序列對(duì)應(yīng)的相干累加結(jié)果分別進(jìn)行取模處理后，獲得各跳變序列對(duì)應(yīng)的取模結(jié)果；從所有跳變序列的取模結(jié)果中比較獲得取模結(jié)果中數(shù)值最大項(xiàng)，以比較獲得的數(shù)值最大項(xiàng)所在的跳變序列取模結(jié)果作為輸出進(jìn)行相位搜索；時(shí)域內(nèi)的相關(guān)結(jié)果為通過(guò)并行碼相位搜索電路的傅里葉反變換單元處理的結(jié)果。本發(fā)明技術(shù)方案中，先進(jìn)行傅里葉反變換，再進(jìn)行相干累加處理，降低了并行碼相位搜索的復(fù)雜度，實(shí)現(xiàn)了弱信號(hào)的相位搜索，并通過(guò)消除隨機(jī)跳變序列和比較取模結(jié)果修正了相干累加處理過(guò)程中出現(xiàn)的跳變。

附圖說(shuō)明

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為現(xiàn)有的并行碼相位搜索電路原理圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例并行碼相位搜索裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例實(shí)現(xiàn)并行碼相位搜索的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下文中將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。

為了使本發(fā)明內(nèi)容便于理解，在陳述本發(fā)明實(shí)施例方案之前，對(duì)并行碼相位搜索部分內(nèi)容進(jìn)行理論論證；并行碼相位搜索算法實(shí)際上利用傅里葉變換這種數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)來(lái)替代數(shù)字相關(guān)器的相關(guān)運(yùn)算，下面證明兩者的等價(jià)性。記兩個(gè)長(zhǎng)度均為n點(diǎn)的周期性序列為l(n)和j(n)，其相關(guān)值序列為d(n)，其中，n＝0，1，…，n-1，可表示為公式(1)：

公式(1)

對(duì)上述相關(guān)值序列d(n)進(jìn)行離散傅里葉變換，獲得d(n)的離散傅里葉變換d(k)如公式(2)所示：

公式(2)

將公式(1)的相關(guān)值序列d(n)代入公式(2)的d(n)的離散傅里葉變換d(k)中得到公式(3)：

公式(3)

公式(3)可變換為公式(4)：

公式(4)

公式(4)可以簡(jiǎn)化表達(dá)為公式(5)：

公式(5)

其中，l(k)與j(k)分別為l(n)與j(n)的離散傅里葉變換，代表復(fù)數(shù)j(k)的共軛。上式表明：兩個(gè)序列l(wèi)(n)與j(n)在時(shí)域內(nèi)做相關(guān)運(yùn)算，相當(dāng)于它們的離散傅里葉變換l(k)與j(k)(確切地講是j(k)的共軛)在頻域內(nèi)做乘積運(yùn)算。于是倒過(guò)來(lái)，乘積的離散傅里葉反變換正好是接收機(jī)需要進(jìn)行檢測(cè)的在各個(gè)碼相位處的相關(guān)值d(n)。一旦接收機(jī)通過(guò)傅里葉反變換計(jì)算得到相關(guān)值d(n)，那么接下來(lái)的信號(hào)檢測(cè)就同線(xiàn)性搜索捕獲法一樣，即找出在所有搜索單元中自相關(guān)幅值|d(n)|的峰值， 并將該峰值與捕獲門(mén)限值相比較。若峰值超過(guò)捕獲門(mén)限值，則接收機(jī)捕獲到了信號(hào)，并且也從中獲得了該信號(hào)的頻率和碼相位兩個(gè)參數(shù)值。需要指出的是，對(duì)于gps導(dǎo)航系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，上述論證過(guò)程中的j(n)序列可以是c/a碼發(fā)生器產(chǎn)生的本地碼序列，而本地碼序列的序列長(zhǎng)度是n＝1023個(gè)碼片，時(shí)間長(zhǎng)度為1ms。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例并行碼相位搜索裝置的結(jié)構(gòu)框圖，如圖2所示，包括：消除隨機(jī)跳變單元、相干累加器、取模單元和比較選擇單元；其中，

消除隨機(jī)跳變單元與并行碼相位搜索電路的傅里葉反變換單元連接，通過(guò)預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的跳變序列對(duì)接收到的經(jīng)過(guò)傅里葉反變換處理的時(shí)域內(nèi)的相關(guān)結(jié)果分別進(jìn)行相應(yīng)的跳變處理，獲得各跳變序列對(duì)應(yīng)的跳變相關(guān)結(jié)果；

可選的，預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的跳變序列為：

以數(shù)字中頻輸入信號(hào)的序列長(zhǎng)度m與本地碼長(zhǎng)度n的商作為所述預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)；

確定第一跳變序列為跳變次數(shù)為0的序列；

確定除第一跳變序列以外的其他跳變序列有且僅有發(fā)生過(guò)一次跳變。

需要說(shuō)明的是，跳變次數(shù)為0的序列是指是未發(fā)生跳變的情況，以長(zhǎng)度為4的序列為例，序列{+1，+1，+1，+1}為跳變次數(shù)為0的序列；同理，序列{-1，-1，-1，-1}也是跳變次數(shù)為0的序列；如果第一跳變序列為序列{+1，+1，+1，+1}，則除第一跳變序列以外的其他跳變序列可以分別表示為：在序列第二個(gè)元素發(fā)生跳變的序列{+1，-1，-1，-1}，在序列第三個(gè)元素發(fā)生跳變的序列{+1，+1，-1，-1}，在序列第四個(gè)元素發(fā)生跳變的序列{+1，+1，+1，-1}。即除第一跳變序列以外的其他跳變序列有且僅有發(fā)生過(guò)一次跳變。跳變后序列的數(shù)值保持不變。上述預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的跳變序列為應(yīng)用效果最佳的跳變序列，在此基礎(chǔ)上增加跳變序列的個(gè)數(shù)和跳變次數(shù)不影響本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)施，增加跳變序列個(gè)數(shù)和跳變次數(shù)會(huì)增加并行碼相位搜索裝置的工作。

可選的，傅里葉反變換處理的時(shí)域內(nèi)的相關(guān)結(jié)果為所述并行碼相位搜索電路的乘法器輸出乘積進(jìn)行傅里葉反變換處理的結(jié)果；

乘法器的輸出乘積為：并行碼相位搜索電路的本地碼共軛結(jié)果與所述并 行碼相位搜索電路的第一傅里葉變換單元輸出的傅里葉變換結(jié)果的乘積；

傅里葉變換結(jié)果為以數(shù)字中頻輸入信號(hào)的序列長(zhǎng)度m和本地碼長(zhǎng)度n表示數(shù)字中頻輸入信號(hào)表示的離散序列

可選的，經(jīng)過(guò)傅里葉反變換處理的時(shí)域內(nèi)的相關(guān)結(jié)果為所述本地碼共軛結(jié)果與所述傅里葉變換結(jié)果的采用預(yù)設(shè)的矩陣單元進(jìn)行計(jì)算獲得的乘積；

預(yù)設(shè)的矩陣單元的行數(shù)為本地碼長(zhǎng)度n、列數(shù)與所述預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)數(shù)值相等。

相干累加器與消除隨機(jī)跳變單元連接，對(duì)獲得的各跳變序列對(duì)應(yīng)的跳變相關(guān)結(jié)果分別進(jìn)行相干累加處理，獲得各跳變序列對(duì)應(yīng)的相干累加結(jié)果；

相干累加單元具體用于，與消除隨機(jī)跳變單元連接，對(duì)獲得的各跳變序列對(duì)應(yīng)的跳變相關(guān)結(jié)果分別采用預(yù)設(shè)的值序列進(jìn)行相干累加處理，獲得各跳變序列對(duì)應(yīng)的相干累加結(jié)果。

可選的，預(yù)設(shè)的值序列為0、m/n、2m/n、…、(n-1)m/n。

取模單元與相干累加器連接，對(duì)接收的各跳變序列對(duì)應(yīng)的相干累加結(jié)果分別進(jìn)行取模處理后，獲得各跳變序列對(duì)應(yīng)的取模結(jié)果；

比較選擇單元與取模單元連接，接收取模單元輸出的各跳變序列對(duì)應(yīng)的取模結(jié)果后，從所有跳變序列的取模結(jié)果中比較獲得取模結(jié)果中數(shù)值最大項(xiàng)，以比較獲得的數(shù)值最大項(xiàng)所在的跳變序列的取模結(jié)果作為輸出進(jìn)行相位搜索。

本發(fā)明技術(shù)方案在并行碼相位搜索電路傅里葉反變換單元之后，通過(guò)增加相干累加處理，降低了并行碼相位搜索的復(fù)雜度，實(shí)現(xiàn)了弱信號(hào)情況下的相位搜索，并通過(guò)消除隨機(jī)跳變單元和比較選擇單元修正了相干累加處理過(guò)程中出現(xiàn)的跳變。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例并行碼相位搜索的方法的流程圖，如圖3所示，包括：

步驟300、通過(guò)預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的跳變序列對(duì)接收到的經(jīng)過(guò)傅里葉反變換處理的時(shí)域內(nèi)的相關(guān)結(jié)果分別進(jìn)行相應(yīng)的跳變處理，獲得各跳變序列對(duì)應(yīng)的跳變相關(guān)結(jié)果；

可選的，預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的跳變序列為：

以數(shù)字中頻輸入信號(hào)的序列長(zhǎng)度m與本地碼長(zhǎng)度n的商作為預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)；

確定第一跳變序列為跳變次數(shù)為0的序列；

確定除第一跳變序列以外的其他跳變序列有且僅有發(fā)生過(guò)一次跳變。

本步驟中，傅里葉反變換處理的時(shí)域內(nèi)的相關(guān)結(jié)果為所述并行碼相位搜索電路的乘法器輸出乘積進(jìn)行傅里葉反變換處理的結(jié)果；

乘法器的輸出乘積為：并行碼相位搜索電路的本地碼共軛結(jié)果與所述并行碼相位搜索電路的第一傅里葉變換單元輸出的傅里葉變換結(jié)果的乘積；

傅里葉變換結(jié)果為以數(shù)字中頻輸入信號(hào)的序列長(zhǎng)度m和本地碼長(zhǎng)度n表示數(shù)字中頻輸入信號(hào)表示的離散序列

可選的，經(jīng)過(guò)傅里葉反變換處理的時(shí)域內(nèi)的相關(guān)結(jié)果為所述本地碼共軛結(jié)果與所述傅里葉變換結(jié)果的采用預(yù)設(shè)的矩陣單元進(jìn)行計(jì)算獲得的乘積；

預(yù)設(shè)的矩陣單元的行數(shù)為本地碼長(zhǎng)度n、列數(shù)與預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)數(shù)值相等。

步驟301、對(duì)獲得的各跳變序列對(duì)應(yīng)的跳變相關(guān)結(jié)果分別進(jìn)行相干累加處理，獲得各跳變序列對(duì)應(yīng)的相干累加結(jié)果；

本步驟中，對(duì)獲得的各跳變序列對(duì)應(yīng)的跳變相關(guān)結(jié)果分別進(jìn)行相干累加處理包括：

對(duì)獲得的各跳變序列對(duì)應(yīng)的跳變相關(guān)結(jié)果分別采用預(yù)設(shè)的值序列進(jìn)行相干累加處理。

可選的，預(yù)設(shè)的值序列為0、m/n、2m/n、…、(n-1)m/n。

步驟302、將各跳變序列對(duì)應(yīng)的相干累加結(jié)果分別進(jìn)行取模處理后，獲得各跳變序列對(duì)應(yīng)的取模結(jié)果；

步驟303、從所有跳變序列的取模結(jié)果中比較獲得取模結(jié)果中數(shù)值最大項(xiàng)，以比較獲得的數(shù)值最大項(xiàng)所在的跳變序列取模結(jié)果作為輸出進(jìn)行相位搜索。

本發(fā)明技術(shù)方案中，先進(jìn)行傅里葉反變換，再進(jìn)行相干累加處理，降低了并行碼相位搜索的復(fù)雜度，實(shí)現(xiàn)了弱信號(hào)的相位搜索，并通過(guò)消除隨機(jī)跳 變序列和比較取模結(jié)果修正了相干累加處理過(guò)程中出現(xiàn)的跳變。

以下通過(guò)應(yīng)用示例對(duì)本發(fā)明方法進(jìn)行清楚詳細(xì)的說(shuō)明，應(yīng)用示例僅用于陳述本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明方法的保護(hù)范圍。

應(yīng)用示例

下面詳細(xì)描述本發(fā)明提出的弱信號(hào)并行碼相位搜索方案。

首先，進(jìn)行如下的公式推導(dǎo)。

記x(n)為本地碼序列，x(n)為周期序列，周期長(zhǎng)度為n，n＝0，1，…，n-1。記y(n)為接收的導(dǎo)航信號(hào)(數(shù)字中頻輸入信號(hào))，為多顆衛(wèi)星發(fā)出的混合在一起的導(dǎo)航信號(hào)，序列長(zhǎng)度無(wú)窮大，即n＝0，1，…。則二者的相關(guān)值序列可以表示為公式(6)：

公式(6)

其中，m＝cn，c為正整數(shù)，即m是一個(gè)為n的整數(shù)倍的數(shù)值。對(duì)于gps系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，可以以以下取值為例，如果n＝1ms，則m可以根據(jù)c值進(jìn)行確定，例如c＝40，則m＝40ms。

對(duì)z(n)做離散傅里葉變換可得公式(7)

公式(7)

將z(n)代入公式(7)得

公式(8)

對(duì)公式(8)按照下述公式逐步進(jìn)行變量替換獲得公式(12)：

公式(9)

公式(10)

公式(11)

公式(12)

考慮到x(n)具有周期性，以及y(n)具有近似周期性(序列y(n)包含序列x(n)，由x(n)轉(zhuǎn)換所得)，對(duì)公式(12)變形獲得：

公式(13)

將格式簡(jiǎn)化處理后得：公式(14)

其中，x(k)是長(zhǎng)度為n的x(n)序列經(jīng)離散傅里葉變換所得，y(k)是長(zhǎng)度為m的y(n)序列經(jīng)離散傅里葉變換所得，即離散傅里葉變換長(zhǎng)度分別為n和m。

針對(duì)弱信號(hào)，m可以對(duì)應(yīng)很長(zhǎng)的相干積分長(zhǎng)度，如100ms，甚至更長(zhǎng)，而n只對(duì)應(yīng)1ms。作為一個(gè)具體示例，n可取值1023，m可取值1023的整數(shù)倍，如m＝1023*100；由于復(fù)雜度問(wèn)題，離散傅里葉變換的長(zhǎng)度并不能隨意增大；即盡管上述公式推導(dǎo)可搜索捕獲弱導(dǎo)航信號(hào)，但由于m點(diǎn)的離散傅里葉變換復(fù)雜度太高，上述方案在實(shí)際應(yīng)用中并無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

通過(guò)發(fā)明人分析發(fā)現(xiàn)，對(duì)于m點(diǎn)的離散傅里葉變換序列y(k)實(shí)際上只采用了部分樣本點(diǎn)結(jié)果，即樣本點(diǎn)0、m/n、2m/n、…、(n-1)m/n，即m點(diǎn)的離散傅里葉變換序列y(k)只用到了值序列；

通過(guò)整理可以獲得近似公式(15)：

公式(15)

對(duì)近似公式(15)作如下說(shuō)明：

公式(1)中，m/n＝c，c為正整數(shù)；記數(shù)字中頻輸入信號(hào)為y(n)，取m點(diǎn)連續(xù)的y(n)序列，即n＝0，1，…，m-1；同時(shí)記長(zhǎng)度為n點(diǎn)的y1(n)(n＝0,1,…,n-1)序列為y(m)，m＝0,1,…,n-1；記長(zhǎng)度為n點(diǎn)的y2(n)(n＝0,1,…,n-1)序列為y(m)，m＝n，n+1，…，2n-1；以此類(lèi)推，記長(zhǎng)度為n點(diǎn)的yc(n)(n＝0，1，…，n-1)序列為y(m)，m＝(c-1)n，(c-1)n+1，…，cn-1。

同時(shí)，y(k)是y(n)的m點(diǎn)離散傅里葉變換序列，yp(k)是yp(n)的n點(diǎn)離散傅里葉變換序列，p＝1，2，…，c。

基于上述說(shuō)明及近似公式(15)內(nèi)容可得公式(16)，

公式(16)

公式(16)采用預(yù)設(shè)的矩陣單元進(jìn)行傅里葉反變換處理；預(yù)設(shè)的矩陣單元的行數(shù)為本地碼長(zhǎng)度n、列數(shù)與預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)數(shù)值相等。

通過(guò)預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的跳變序列對(duì)接收到的經(jīng)過(guò)傅里葉反變換處理的時(shí)域內(nèi)的相關(guān)結(jié)果分別進(jìn)行相應(yīng)的跳變處理，獲得各跳變序列對(duì)應(yīng)的跳變相關(guān)結(jié)果；

對(duì)獲得的各跳變序列對(duì)應(yīng)的跳變相關(guān)結(jié)果分別進(jìn)行相干累加處理，獲得各跳變序列對(duì)應(yīng)的相干累加結(jié)果；

本應(yīng)用示例仍以跳變序列的長(zhǎng)度為4為例，應(yīng)用示例中，如果未發(fā)生跳變，則跳變序列為序列{+1，+1，+1，+1}時(shí)，從所有跳變序列的取模結(jié)果中比較獲得取模結(jié)果中數(shù)值最大的項(xiàng)必定在序列{+1，+1，+1，+1}對(duì)應(yīng)的取模結(jié)果中，即序列{+1，+1，+1，+1}對(duì)應(yīng)的取模結(jié)果最終作為本發(fā)明實(shí)施例并行碼相位搜索的輸出進(jìn)行相位搜索。

將各跳變序列對(duì)應(yīng)的相干累加結(jié)果分別進(jìn)行取模處理后，獲得各跳變序列對(duì)應(yīng)的取模結(jié)果；

本應(yīng)用示例，取模結(jié)果可以存儲(chǔ)到新的矩陣單元中，也可以按照取模結(jié)果存儲(chǔ)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行存儲(chǔ)，以此可以節(jié)省存儲(chǔ)空間。

本應(yīng)用示例，對(duì)獲得各跳變序列對(duì)應(yīng)的取模結(jié)果后，從所有跳變序列的取模結(jié)果中比較獲得取模結(jié)果中數(shù)值最大的項(xiàng)，以比較獲得的數(shù)值最大的項(xiàng)所在的跳變序列取模結(jié)果作為輸出進(jìn)行相位搜索。

需要說(shuō)明的是，如果相干累加結(jié)果中存在跳變，則預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)中的跳變序列中必然存在一個(gè)跳變序列可以對(duì)跳變進(jìn)行修正，且修正后，該跳變序列的取模結(jié)果中必然包含所有取模結(jié)果中數(shù)值最大項(xiàng)，數(shù)值最大項(xiàng)所在的跳變序列對(duì)應(yīng)的取模結(jié)果為本應(yīng)用示例并行碼相位搜索的輸出。通過(guò)仿真分析，本應(yīng)用示例在簡(jiǎn)化并行碼相位搜索的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了弱信號(hào)情況下的相位搜索，同時(shí)修正了相干累加處理過(guò)程中出現(xiàn)的跳變。

雖然本發(fā)明所揭露的實(shí)施方式如上，但所述的內(nèi)容僅為便于理解本發(fā)明而采用的實(shí)施方式，并非用以限定本發(fā)明。任何本發(fā)明所屬領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人 員，在不脫離本發(fā)明所揭露的精神和范圍的前提下，可以在實(shí)施的形式及細(xì)節(jié)上進(jìn)行任何的修改與變化，但本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍，仍須以所附的權(quán)利要求書(shū)所界定的范圍為準(zhǔn)。