一種快速gps位同步方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域，是一種適用于GPS衛(wèi)星信號位同步的快速方法。。
【背景技術(shù)】
[0002] 在現(xiàn)代導(dǎo)航應(yīng)用過程中，衛(wèi)星導(dǎo)航接收機已經(jīng)成為多種設(shè)備中的重要組成部分， 在某些設(shè)備應(yīng)用過程中，由于該設(shè)備運行時間短，接收機的快速定位能力就成為了判定該 設(shè)備性能好壞的關(guān)鍵因素。GPS衛(wèi)星導(dǎo)航接收機在捕獲、跟蹤接收信號后，接著要對信號進 行位同步和幀同步，從而從接收信號那里獲得信號發(fā)射時間和導(dǎo)航電文，并最終實現(xiàn)GPS 定位。其中，位同步是實現(xiàn)定位功能的關(guān)鍵一環(huán)，縮短位同步時間可以有效的縮短接收機首 次定位時間。
[0003] 傳統(tǒng)的位同步方法有過零檢測法、累計尋求極值法等。同相支路輸出I(k)是一個 C/A碼周期的相關(guān)值，即lms的輸出，正交相支路輸出Q(k)主要是噪聲。過零檢測法就是求 出相鄰毫秒同相支路輸出之間的差值，如果差值超過一定的門限，就表示有數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)。累計 尋求極值法是求出連續(xù)20ms的同相支路的能量之和，依次滑動20個lms，然后尋求這些能 量之和的最大值，該最大值對應(yīng)的起點就是位開始的的位置。它們的特點是：算法的輸入量 多采用跟蹤環(huán)路中同相支路的輸出。傳統(tǒng)位同步方法的這一輸入量決定了其開始進行位同 步的時間是在接收機穩(wěn)定進入跟蹤狀態(tài)之后，這樣就增加了位同步的等待時間，從而延長 了定位時間。另外由于強弱信號產(chǎn)生的幅度不同以及噪聲的影響，有可能會導(dǎo)致數(shù)據(jù)位翻 轉(zhuǎn)點判定錯誤，進一步延長了接收機定位時間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種快速實現(xiàn)GPS位同步的方法，該方法 算法簡單，易于實現(xiàn)，能較快的實現(xiàn)GPS位同步。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案包括以下步驟：
[0006] 步驟一，輸入衛(wèi)星信號Sjt)與本地同頻的正弦載波信號心⑴和余弦載波信號 &Q(t)分別進行混頻，得到去載波后同相支路的信號Sjt) = 和去載波后的正 交相支路信號sQ(t) =SiWSoJt);
【主權(quán)項】
1. 一種快速GPS位同步方法，其特征在于包括下述步驟： 步驟一，輸入衛(wèi)星信號Si (t)與本地同頻的正弦載波信號ut)和余弦載波信號St^a) 分別進行混頻，得到去載波后同相支路的信號S1U) =Si(out)和去載波后的正交相支 路信號sQ(t) =SiWSoJt); 步驟二，分別對S1U)和Sq⑴進行相關(guān)運算，得到第k次同相支路積分輸出
中，C(t-T)是本地偽隨機碼，T為輸入衛(wèi)星信號偽隨機碼與本地偽隨機碼之間的相位差，T為積分器積分時間，時長為偽碼周期的整數(shù)倍； 步驟三，求出第k-1次積分值I(k-1)、Q(k-1)與第k次積分值I(k)、Q(k)的點積差分I(k)I(k-l)+Q(k)Q(k-l)；
號能量，fd為輸入信號與載波發(fā)生器頻差，K=Kb處即為翻轉(zhuǎn)點，將翻轉(zhuǎn)點作為位同步點； 步驟五，在統(tǒng)計時間Tbs內(nèi)，載波環(huán)每間隔一個相干積分時間作為一個計數(shù)點，該計數(shù) 點輸出一個值為〇或1的當(dāng)前數(shù)據(jù)比特估計值，首先將載波環(huán)所輸出的計數(shù)點用1~20循 環(huán)編號，其中首個編號為1的計數(shù)點的位置任意選定，然后逐個統(tǒng)計相鄰兩個計數(shù)點之間 的數(shù)據(jù)跳變情況，直到下面情況之一發(fā)生： a. 兩個計數(shù)點的計數(shù)超過了設(shè)定的第一門限N1; b. -個計數(shù)點的計數(shù)超過了設(shè)定的第二門限N2; 如果情況a發(fā)生，則位同步失敗，重復(fù)步驟五，重新啟動位同步；如果情況b發(fā)生，則確 認位同步成功，該點即為位同步點； 如果統(tǒng)計時間Tbs內(nèi)，以上兩種情況都沒有發(fā)生，那么從本步驟計算后的下一個計數(shù)點 開始，重新執(zhí)行步驟五；若載波環(huán)在尚未實現(xiàn)位同步之前出現(xiàn)對信號的失鎖，則從失鎖的計 數(shù)點開始，重新執(zhí)行步驟五。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種快速GPS位同步方法，首先實現(xiàn)輸入信號與本地同頻載波信號的混頻，然后進行去載波后的信號與本地偽隨機碼的相干積分，計算第k-1次積分值與第k次積分值的點積差分，利用點積差分輸出結(jié)果的特有性質(zhì)來判斷數(shù)據(jù)位的翻轉(zhuǎn)點，實現(xiàn)位同步，最后根據(jù)統(tǒng)計時間內(nèi)的數(shù)據(jù)跳變點的直方圖統(tǒng)計結(jié)果確認位同步點。本發(fā)明能干縮短定位等待時間，提高位同步點的判定概率，算法成熟穩(wěn)定且易于實現(xiàn)。
【IPC分類】G01S19-24
【公開號】CN104714241
【申請?zhí)枴緾N201510141382
【發(fā)明人】鐘小敏, 魏敬法, 寇建輝, 王峰波, 謝元斌
【申請人】中國電子科技集團公司第二十研究所
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年3月27日