一種衛(wèi)星導航長碼直捕電路結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種衛(wèi)星導航長碼直捕電路結(jié)構(gòu)，直捕控制單元給長碼碼流控制單元、數(shù)據(jù)控制單元以及并行相關(guān)累加單元發(fā)出開始運行信號和結(jié)束運行信號；長碼碼流控制單元控制外部長碼產(chǎn)生模塊產(chǎn)生直捕所需要的長碼碼流并進入長碼碼流存儲單元；數(shù)據(jù)控制單元控制外部下變頻數(shù)字化后的衛(wèi)星導航信號進入數(shù)據(jù)流存儲單元；并行相關(guān)累加單元對長碼碼流和衛(wèi)星導航信號進行相關(guān)累加，把累加值輸出給檢測判決單元與捕獲門限值比較，超過門限值則認為捕獲成功。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，能較快的對長碼直接捕獲。
【專利說明】一種衛(wèi)星導航長碼直捕電路結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于衛(wèi)星導航領(lǐng)域，是衛(wèi)星導航接收機中實現(xiàn)長碼信號直捕的一種電路結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]在采用直接序列擴頻體制的衛(wèi)星導航系統(tǒng)中，長碼序列周期長，碼速率高，相對于民用的短周期測距碼，具有更高的保密性、抗干擾能力和測距精度，因此在特殊領(lǐng)域獲得了廣泛的應用。
[0003]長碼的直接捕獲一直是國內(nèi)外學者研究的重點和難點，早期的捕獲方法是先捕獲短周期測距碼，再根據(jù)該碼和長碼的相位對應關(guān)系來實現(xiàn)長碼的捕獲，然而，這種方法的長碼捕獲依賴于短周期測距碼，大大削弱了系統(tǒng)的性能，當短周期測距碼不可用時，就無法完成長碼的捕獲。因此，為了提高衛(wèi)星導航系統(tǒng)的長碼應用能力，在短周期測距碼受到攻擊或關(guān)閉的環(huán)境中，導航接收機要能使用長碼正常工作，實現(xiàn)長碼的快速直接捕獲就成為必然趨勢。
[0004]目前，已有許多的長碼直捕的方法。Yang提出的XFAST方法，其思想是將本地偽碼進行擴展和折疊來覆蓋更大的時間不確定區(qū)間，Pang等人提出的重疊平均法，其思想是將本地偽碼及其位移序列進行加權(quán)求和后，再對這一新序列進行大采樣點數(shù)的平均來降低后續(xù)的計算量，近年來國內(nèi)外很多學者采用基于FFT的偽碼相位并行搜索來實現(xiàn)捕獲，其中一種具體的方法是采用部分匹配濾波器組實現(xiàn)偽碼時域并行搜索，將匹配濾波器組輸出的部分相關(guān)值使用小點數(shù)的FFT進行功率譜分析，實現(xiàn)載波多普勒頻率偏移的并行搜索，通過適當選擇部分匹配濾波器的段數(shù)和FFT的點數(shù)，來實現(xiàn)所希望達到的多普勒頻率搜索精度和搜索范圍。以上的這些方法都存在捕獲時間長、結(jié)構(gòu)復雜、難于實現(xiàn)等問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種長碼直捕電路結(jié)構(gòu)，該電路結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，能較快的對長碼直接捕獲。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:本發(fā)明提供的長碼直捕電路結(jié)構(gòu)，包含直捕控制單元、長碼碼流控制單元、數(shù)據(jù)控制單元、長碼碼流存儲單元、數(shù)據(jù)流存儲單元、并行相關(guān)累加單元以及檢測判決單元。
[0007]所述的直捕控制單元在設(shè)定的時間點給長碼碼流控制單元、數(shù)據(jù)控制單元以及并行相關(guān)累加單元發(fā)出開始運行信號和結(jié)束運行信號；所述的長碼碼流控制單元控制外部長碼產(chǎn)生模塊產(chǎn)生直捕所需要的長碼碼流，并以設(shè)定的采樣速率進入長碼碼流存儲單元；所述的數(shù)據(jù)控制單元控制外部下變頻數(shù)字化后的衛(wèi)星導航信號以設(shè)定的采樣速率進入數(shù)據(jù)流存儲單元；所述的并行相關(guān)累加單元對長碼碼流存儲單元存儲的長碼碼流和數(shù)據(jù)流存儲單元存儲的衛(wèi)星導航信號進行相關(guān)累加，并把累加值輸出給檢測判決單元；所述的檢測判決單元將并行相關(guān)累加單元給出的累加值與捕獲門限值比較，超過門限值則認為捕獲成功。
[0008]所述的直捕控制單元內(nèi)有一個計時器，當收到輸入信號start的開始直捕信號時記錄下計時器的時刻，記為t0，同時在t0時刻通過輸出信號time將時間參數(shù)(tO+Tu)輸出給外部長碼碼流產(chǎn)生模塊，使外部長碼產(chǎn)生模塊在t0時刻，以(tO+Tu)時刻為碼流的起始時刻點，產(chǎn)生直捕所需要的碼流，碼流通過信號pcode輸入給長碼碼流控制單元所述的Tu為長碼直捕時間不確定度；在tO時刻直捕控制單元通過輸出信號ctll給長碼碼流控制單元開始運行信號，當計時器到達tl時刻，其中tl = tO+Tc，Tc為相干積分時間，直捕控制單元通過輸出信號ctll給長碼碼流控制單元結(jié)束運行信號；在tO時刻直捕控制單元通過輸出信號ctl2給數(shù)據(jù)流存儲單元開始運行信號，當計時器到達t2時刻，其中t2 = tO+2XTu,直捕控制單元通過輸出信號ctl2給數(shù)據(jù)流存儲單元結(jié)束運行信號；當計時器到達tl時刻，直捕控制單元通過輸出信號ctl3給并行相關(guān)累加單元開始運行信號，當計時器到達t2時刻直捕控制單元通過輸出信號ctl3給并行相關(guān)累加單元結(jié)束運行信號。
[0009]所述的長碼碼流控制單元在接收到信號ctll上的開始運行信號后以設(shè)定的采樣速率f對外部輸入信號pcode上的碼流采樣，并通過輸出信號ssl串行存入長碼碼流存儲單元；在接收到信號ctll上的結(jié)束運行信號后停止對外部輸入的碼流采樣，停止存入碼流存儲單元。
[0010]所述的數(shù)據(jù)控制單元在接收到信號ctl2上的開始運行信號后以設(shè)定的采樣速率f對外部輸入信號addata上去除載波數(shù)字化后的衛(wèi)星導航信號進行采樣，并通過輸出信號ss2串行存入數(shù)據(jù)流存儲單元；在接收到信號ctl2上的結(jié)束運行信號后停止對外部去除載波數(shù)字化后的衛(wèi)星導航信號進行采樣，停止存入數(shù)據(jù)流存儲單元；每當通過輸出信號ss2串行存入一個新數(shù)據(jù)后，通過輸出信號Cl給并行相關(guān)累加單元一個累加使能信號，使并行相關(guān)累加單元對長碼碼流存儲單元內(nèi)的碼流和數(shù)據(jù)流存儲單元內(nèi)的數(shù)據(jù)在Ι/f的時間內(nèi)完成一次相關(guān)累加計算。
[0011]所述的長碼碼流存儲單元由一定長度的移位寄存器鏈組成，移位寄存器鏈的長度為TcXf ;長碼碼流控制單元通過信號SSl給長碼碼流存儲單元每輸入一個新數(shù)據(jù)，都把新數(shù)據(jù)存入寄存器鏈的第一個數(shù)據(jù)位，同時之前存入的數(shù)據(jù)統(tǒng)一向后移動一個數(shù)據(jù)位，最后一個數(shù)據(jù)將被溢出丟棄；長碼碼流控制單元通過輸出信號spl將長度為TcXf的碼值并行輸出給并行相關(guān)累加單元。
[0012]所述的數(shù)據(jù)流存儲單元由一定長度的移位寄存器鏈組成，移位寄存器鏈的長度為TcXf ;數(shù)據(jù)控制單元通過信號ss2給數(shù)據(jù)流存儲單元每輸入一個新數(shù)據(jù)，都把新數(shù)據(jù)存入寄存器鏈的第一個數(shù)據(jù)位，同時之前存入的數(shù)據(jù)統(tǒng)一向后移動一個數(shù)據(jù)位，最后一個數(shù)據(jù)將被溢出丟棄。
[0013]所述的并行相關(guān)累加單元在接收到信號ctl3上的開始運行信號后，每當收到輸入信號Cl上的累加使能信號后，立即對長碼碼流存儲單元輸出信號spl上的并行輸出的碼值和數(shù)據(jù)流存儲單元輸出信號sp2上的并行輸出的數(shù)據(jù)值進行相關(guān)累加計算；并行相關(guān)累加單元在Ι/f的時間內(nèi)完成一次相關(guān)累加計算，同時把相關(guān)累加結(jié)果通過輸出信號sum給檢測判決單元；在接收到信號ctl3上的結(jié)束運行信號后，停止工作。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:電路結(jié)構(gòu)簡單，各個單元之間的信號流控制較少，易實現(xiàn)。本發(fā)明的電路使用了成熟的部件，如計時器、采樣器等，沒有特殊的部件，無開發(fā)難度。本發(fā)明的電路完成一次直捕過程耗時僅需時間不確定度的2倍，耗時短，速度快。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明長碼直捕結(jié)構(gòu)框圖。

【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明，本發(fā)明包括但不僅限于下述實施例。
[0017]本發(fā)明提供的長碼直捕電路結(jié)構(gòu)，包含直捕控制單元、長碼碼流控制單元、數(shù)據(jù)控制單元、長碼碼流存儲單元、數(shù)據(jù)流存儲單元、并行相關(guān)累加單元以及檢測判決單元。
[0018]直捕控制單元的主要作用是控制整個電路的運行狀態(tài)。主要由內(nèi)部的計時器在固定的時間點給長碼碼流控制單元、數(shù)據(jù)控制單元以及并行相關(guān)累加單元發(fā)出開始運行信號，以及結(jié)束運行信號。長碼碼流控制單元的主要作用是在接收到直捕控制單元發(fā)出的開始運行信號后，控制外部長碼產(chǎn)生模塊產(chǎn)生直捕所需要的碼流，同時控制外部產(chǎn)生碼流以一定的采樣速率進入長碼碼流存儲單元；在接收到直捕控制單元發(fā)出的結(jié)束運行信號后，關(guān)閉進入存儲單元的長碼碼流，同時停止工作。數(shù)據(jù)控制單元的主要作用是在接收到直捕控制單元發(fā)出的開始運行信號后，控制外部下變頻數(shù)字化后的衛(wèi)星導航信號以一定的采樣速率進入數(shù)據(jù)流存儲單元；在接收到直捕控制單元發(fā)出的結(jié)束運行信號后，關(guān)閉進入存儲單元的數(shù)據(jù)流，同時停止工作。長碼碼流存儲單元的主要作用是保存直捕所需要的長碼碼流。數(shù)據(jù)流存儲單元的主要作用是保存下變頻數(shù)字化后的衛(wèi)星導航信號。并行相關(guān)累加單元的主要作用是在接收到直捕控制單元發(fā)出的開始運行信號后，對長碼和衛(wèi)星導航信號數(shù)據(jù)進行相關(guān)累加，得到累加值，并把累加值輸出給檢測判決單元；在接收到直捕控制單元發(fā)出的結(jié)束運行信號后，停止工作。檢測判決單元的主要作用是將并行相關(guān)累加單元給出的累加值與捕獲門限值比較，超過門限值則認為捕獲成功。
[0019]為具體說明本
【發(fā)明內(nèi)容】
，定義如下變量:
[0020]Tu，長碼直捕時間不確定度，即給出的直捕開始時間不是一個精確的時間，允許有土 Tu的時間偏差。
[0021]Tc，相干積分時間。
[0022]結(jié)合圖1具體說明本
【發(fā)明內(nèi)容】
。
[0023]所述的直捕控制單元，通過輸入信號start和外部開始信號連接；通過輸出信號time和外部長碼碼流產(chǎn)生模塊連接；通過輸出信號ctll和長碼碼流控制單元連接；通過輸出信號ctl2和數(shù)據(jù)控制單元連接；通過輸出信號ctl3和并行相關(guān)累加單元連接。直捕控制單元內(nèi)有一個計時器，當收到輸入信號start的開始直捕信號，立即記錄下計時器的時刻，記為t0，同時在tO時刻通過輸出信號time將時間參數(shù)(tO+Tu)輸出給外部長碼碼流產(chǎn)生模塊，使外部長碼產(chǎn)生模塊在tO時刻，以(tO+Tu)時刻為碼流的起始時刻點，產(chǎn)生直捕所需要的碼流，碼流通過信號pcode輸入給長碼碼流控制單元。在tO時刻直捕控制單元通過輸出信號ctll給長碼碼流控制單元開始運行信號，當計時器到達tl時刻，其中tl = t0+Tc,直捕控制單元通過輸出信號ctll給長碼碼流控制單元結(jié)束運行信號。在tO時刻直捕控制單元通過輸出信號ctl2給數(shù)據(jù)流存儲單元開始運行信號，當計時器到達t2時刻，其中t2=tO+2XTu，直捕控制單元通過輸出信號ctl2給數(shù)據(jù)流存儲單元結(jié)束運行信號。當計時器到達tl時刻，直捕控制單元通過輸出信號ctl3給并行相關(guān)累加單元開始運行信號，當計時器到達t2時刻直捕控制單元通過輸出信號ctl3給并行相關(guān)累加單元結(jié)束運行信號。在t2時刻直捕過程結(jié)束。
[0024]所述的長碼碼流控制單元，通過輸入信號pcode和外部長碼碼流產(chǎn)生模塊連接；通過輸入信號ctll和直捕控制單元連接；通過輸出信號ssl和長碼碼流存儲單元連接。長碼碼流控制單元內(nèi)有一個采樣開關(guān)，在接收到信號ctll上的開始運行信號后以一定的采樣速率f對外部輸入信號pcode上的碼流采樣，并通過輸出信號ssl串行存入長碼碼流存儲單元；在接收到信號ctll上的結(jié)束運行信號后停止對外部輸入的碼流采樣，停止存入碼流存儲單元。
[0025]所述的數(shù)據(jù)控制單元，通過輸入信號addata和外部去除載波數(shù)字化后的衛(wèi)星導航信號連接；通過輸入信號ctl2和直捕控制單元連接；通過輸出信號ss2和數(shù)據(jù)流存儲單元連接；通過輸出信號Cl和并行相關(guān)累加單元連接。數(shù)據(jù)控制單元內(nèi)有一個采樣開關(guān)，在接收到信號ctl2上的開始運行信號后以一定的采樣速率f對外部輸入信號addata上去除載波數(shù)字化后的衛(wèi)星導航信號進行采樣，并通過輸出信號ss2串行存入數(shù)據(jù)流存儲單元；在接收到信號ctl2上的結(jié)束運行信號后停止對外部去除載波數(shù)字化后的衛(wèi)星導航信號進行采樣，停止存入數(shù)據(jù)流存儲單元。每當通過輸出信號ss2串行存入一個新數(shù)據(jù)后，通過輸出信號Cl給并行相關(guān)累加單元一個累加使能信號，使并行相關(guān)累加單元對長碼碼流存儲單元內(nèi)的碼流和數(shù)據(jù)流存儲單元內(nèi)的數(shù)據(jù)在Ι/f的時間內(nèi)完成一次相關(guān)累加計算。
[0026]所述的長碼碼流存儲單元，通過輸入信號ssl和長碼碼流控制單元連接；通過輸出信號spl和并行相關(guān)累加單元連接。長碼碼流存儲單元由一定長度的移位寄存器鏈組成，移位寄存器鏈的長度為TcXf。長碼碼流控制單元通過信號ssl給長碼碼流存儲單元每輸入一個新數(shù)據(jù)，都把新數(shù)據(jù)存入寄存器鏈的第一個數(shù)據(jù)位，同時之前存入的數(shù)據(jù)統(tǒng)一向后移動一個數(shù)據(jù)位，最后一個數(shù)據(jù)將被溢出丟棄。長碼碼流控制單元通過輸出信號spl將長度為TcXf的碼值并行輸出給并行相關(guān)累加單元。
[0027]所述的數(shù)據(jù)流存儲單元，通過輸入信號ss2和數(shù)據(jù)控制單元連接；通過輸出信號sp2和并行相關(guān)累加單元連接。數(shù)據(jù)流存儲單元由一定長度的移位寄存器鏈組成，移位寄存器鏈的長度為TcXf。數(shù)據(jù)控制單元通過信號ss2給數(shù)據(jù)流存儲單元每輸入一個新數(shù)據(jù)，都把新數(shù)據(jù)存入寄存器鏈的第一個數(shù)據(jù)位，同時之前存入的數(shù)據(jù)統(tǒng)一向后移動一個數(shù)據(jù)位，最后一個數(shù)據(jù)將被溢出丟棄。
[0028]所述的并行相關(guān)累加單元，通過輸入信號ctl3和直捕控制單元連接；通過輸入信號spl和長碼碼流存儲單元連接；通過輸入信號sp2和數(shù)據(jù)流存儲單元；通過輸出信號sum和檢測判決單元連接。并行相關(guān)累加單元在接收到信號ctl3上的開始運行信號后，每當收到輸入信號Cl上的累加使能信號后，立即對長碼碼流存儲單元輸出信號spl上的并行輸出的碼值和數(shù)據(jù)流存儲單元輸出信號sp2上的并行輸出的數(shù)據(jù)值進行相關(guān)累加計算。并行相關(guān)累加單元在Ι/f的時間內(nèi)完成一次相關(guān)累加計算，同時把相關(guān)累加結(jié)果通過輸出信號sum給檢測判決單元；在接收到信號ctl3上的結(jié)束運行信號后，停止工作。
[0029]所述的檢測判決單元，通過輸入信號sum和并行相關(guān)累加單元連接；輸出直捕是否成功信號。檢測判決單元內(nèi)有一個比較器，有一個預先設(shè)置的門限值，并行相關(guān)累加單元將每次的相關(guān)累加結(jié)果通過信號sum輸出給檢測判決單元，檢測判決單元將累加結(jié)果和預先設(shè)置的門限值比較，若累加結(jié)果超出了門限值，則直捕成功。
[0030]假定，長碼直捕時間不確定度Tu取典型值為I秒，相干積分時間Tc取典型值為I毫秒，采樣速率f為20.46ΜΗζ ο輸入的pcode信號位寬為I位，輸入的addata信號位寬為2位，其中一位為I支路值，另一位為Q支路值。
[0031]所述的直捕控制單元，其包含的計時器以周內(nèi)秒的形式計時，當收到輸入信號start的開始直捕信號，立即記錄下計時器的時刻，例如此時的時刻以周內(nèi)秒的形式表示為288615秒(對應的時間為星期三8點10分15秒)，此時直捕控制單元通過輸出信號time將時間參數(shù)288616秒輸出給外部長碼碼流產(chǎn)生模塊，那么外部長碼碼流產(chǎn)生模塊在288615秒時刻，開始產(chǎn)生288616秒之后的長碼碼流，碼流通過信號pcode輸入給長碼碼流控制單元。在288615秒時刻直捕控制單元通過輸出信號ctll給長碼碼流控制單元開始運行信號，當計時器到達288615.001秒時，直捕控制單元通過輸出信號ctll給長碼碼流控制單元結(jié)束運行信號。在288615秒時刻直捕控制單元通過輸出信號ctl2給數(shù)據(jù)流存儲單元開始運行信號，當計時器到達288617秒時，直捕控制單元通過輸出信號ctl2給數(shù)據(jù)流存儲單元結(jié)束運行信號。當計時器到達288615.001秒時，直捕控制單元通過輸出信號ctl3給并行相關(guān)累加單元開始運行信號，當計時器到達288617秒時直捕控制單元通過輸出信號ctl3給并行相關(guān)累加單元結(jié)束運行信號。在288617秒時直捕過程結(jié)束，整個直捕過程僅需2秒的時間。
[0032]所述的長碼碼流控制單元，其包含的采樣開關(guān)，在接收到信號ctll上的開始運行信號后以20.46MHz的采樣速率對外部輸入信號pcode上的碼流采樣，即每隔48.9納秒對信號pcode上的碼流獲取一個采樣值，并通過輸出信號ssl串行存入長碼碼流存儲單元；在288615.001秒時，接收到信號ctll上的結(jié)束運行信號后停止對外部輸入的碼流采樣，停止存入碼流存儲單元。對信號pcode上的碼流采樣過程持續(xù)0.001秒，共獲得20460個采樣值。這20460個采樣值按先后順序存入碼流存儲單元。
[0033]所述的數(shù)據(jù)控制單元，其包含的采樣開關(guān)，在288616秒時，接收到信號ctl2上的開始運行信號后以20.46MHz的采樣速率對外部輸入信號addata上去除載波數(shù)字化后的衛(wèi)星導航信號進行采樣，即每隔48.9納秒對信號addata上的衛(wèi)星導航信號獲取一個采樣值，并通過輸出信號ss2串行存入數(shù)據(jù)流存儲單元；在288617秒時，接收到信號ctl2上的結(jié)束運行信號后停止對外部去除載波數(shù)字化后的衛(wèi)星導航信號進行采樣，停止存入數(shù)據(jù)流存儲單元。采樣過程歷時2秒時間，在這2秒時間內(nèi)，共能獲得40920000個采樣數(shù)據(jù)，但數(shù)據(jù)流存儲單元能同時存儲20460個采樣值，數(shù)據(jù)控制單元通過信號ss2給數(shù)據(jù)流存儲單元每輸入一個新數(shù)據(jù)，都把新數(shù)據(jù)存入寄存器鏈的第一個數(shù)據(jù)位，同時之前存入的數(shù)據(jù)統(tǒng)一向后移動一個數(shù)據(jù)位，最后一個數(shù)據(jù)將被溢出丟棄。每當通過輸出信號ss2串行存入一個新數(shù)據(jù)后，即每隔48.9納秒，通過輸出信號Cl給并行相關(guān)累加單元一個累加使能信號，使并行相關(guān)累加單元對長碼碼流存儲單元內(nèi)的20460個碼值和數(shù)據(jù)流存儲單元內(nèi)的20460個數(shù)據(jù)在48.9納秒內(nèi)完成一次相關(guān)累加計算。
[0034]所述的長碼碼流存儲單元，由長度為20460的移位寄存器鏈組成。長碼碼流控制單元通過信號ssl給長碼碼流存儲單元每輸入一個新數(shù)據(jù)，都把新數(shù)據(jù)存入寄存器鏈的第一個數(shù)據(jù)位，同時之前存入的數(shù)據(jù)統(tǒng)一向后移動一個數(shù)據(jù)位，最后一個數(shù)據(jù)將被溢出丟棄。長碼碼流控制單元通過輸出信號SPl將長度為20460的碼值并行輸出給并行相關(guān)累加單
J Li ο
[0035]所述的數(shù)據(jù)流存儲單元，由長度為20460的移位寄存器鏈組成。數(shù)據(jù)控制單元通過信號ss2給數(shù)據(jù)流存儲單元每輸入一個新數(shù)據(jù)，都把新數(shù)據(jù)存入寄存器鏈的第一個數(shù)據(jù)位，同時之前存入的數(shù)據(jù)統(tǒng)一向后移動一個數(shù)據(jù)位，最后一個數(shù)據(jù)將被溢出丟棄。數(shù)據(jù)流存儲單元通過輸出信號sp2將長度為20460的數(shù)據(jù)并行輸出給并行相關(guān)累加單元。
[0036]所述的并行相關(guān)累加單元，在288616秒時，接收到信號ctl3上的開始運行信號后，每當收到輸入信號Cl上的累加使能信號后，立即對長碼碼流存儲單元輸出信號spl上的并行輸出的20460個碼值和數(shù)據(jù)流存儲單元輸出信號sp2上的并行輸出的20460個數(shù)據(jù)值進行相關(guān)累加計算。并行相關(guān)累加單元在48.9納秒內(nèi)完成一次相關(guān)累加計算，同時把相關(guān)累加結(jié)果通過輸出信號sum給檢測判決單元；在接收到信號ctl3上的結(jié)束運行信號后，停止工作。
[0037]所述的檢測判決單元，內(nèi)有一個比較器，有一個預先設(shè)置的門限值，并行相關(guān)累加單元每隔48.9納秒將每次的相關(guān)累加結(jié)果通過信號sum輸出給檢測判決單元，檢測判決單元將累加結(jié)果和預先設(shè)置的門限值比較，若累加結(jié)果超出了門限值，則直捕成功。
[0038]本發(fā)明的實施方式不限于以上所述的長碼直捕時間不確定度Tu取值為I秒，相干積分時間Tc取值為I毫秒，采樣速率f為20.46MHz的情況。根據(jù)實際需要能夠制作不同時間不確定度、不同相干積分時間、不同采樣速率的長碼直捕電路，例如改變了長碼直捕時間不確定度會改變長碼直捕單元的時間控制點，改變了相干積分時間和采樣速率會改變長碼碼流存儲單元和數(shù)據(jù)流存儲單元內(nèi)的寄存器鏈長度，等等。顯然，任何人在了解了本發(fā)明的技術(shù)原理后能夠所作出不同的電路改動，但是這些改動均屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種衛(wèi)星導航長碼直捕電路結(jié)構(gòu)，包括直捕控制單元、長碼碼流控制單元、數(shù)據(jù)控制單元、長碼碼流存儲單元、數(shù)據(jù)流存儲單元、并行相關(guān)累加單元以及檢測判決單元，其特征在于:所述的直捕控制單元在設(shè)定的時間點給長碼碼流控制單元、數(shù)據(jù)控制單元以及并行相關(guān)累加單元發(fā)出開始運行信號和結(jié)束運行信號；所述的長碼碼流控制單元控制外部長碼產(chǎn)生模塊產(chǎn)生直捕所需要的長碼碼流，并以設(shè)定的采樣速率進入長碼碼流存儲單元；所述的數(shù)據(jù)控制單元控制外部下變頻數(shù)字化后的衛(wèi)星導航信號以設(shè)定的采樣速率進入數(shù)據(jù)流存儲單元；所述的并行相關(guān)累加單元對長碼碼流存儲單元存儲的長碼碼流和數(shù)據(jù)流存儲單元存儲的衛(wèi)星導航信號進行相關(guān)累加，并把累加值輸出給檢測判決單元；所述的檢測判決單元將并行相關(guān)累加單元給出的累加值與捕獲門限值比較，超過門限值則認為捕獲成功。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星導航長碼直捕電路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的直捕控制單元內(nèi)有一個計時器，當收到輸入信號start的開始直捕信號時記錄下計時器的時刻，記為tO，同時在tO時刻通過輸出信號time將時間參數(shù)(tO+Tu)輸出給外部長碼碼流產(chǎn)生模塊，使外部長碼產(chǎn)生模塊在tO時刻，以(tO+Tu)時刻為碼流的起始時刻點，產(chǎn)生直捕所需要的碼流，碼流通過信號pcode輸入給長碼碼流控制單元所述的Tu為長碼直捕時間不確定度；在tO時刻直捕控制單元通過輸出信號ctll給長碼碼流控制單元開始運行信號，當計時器到達tl時刻，其中tl = tO+Tc,Tc為相干積分時間，直捕控制單元通過輸出信號ctll給長碼碼流控制單元結(jié)束運行信號；在tO時刻直捕控制單元通過輸出信號ctl2給數(shù)據(jù)流存儲單元開始運行信號，當計時器到達t2時刻，其中t2 = tO+2XTu，直捕控制單元通過輸出信號ctl2給數(shù)據(jù)流存儲單元結(jié)束運行信號；當計時器到達tl時刻，直捕控制單元通過輸出信號ctl3給并行相關(guān)累加單元開始運行信號，當計時器到達t2時刻直捕控制單元通過輸出信號ctl3給并行相關(guān)累加單元結(jié)束運行信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星導航長碼直捕電路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的長碼碼流控制單元在接收到信號ctll上的開始運行信號后以設(shè)定的采樣速率f對外部輸入信號pcode上的碼流采樣，并通過輸出信號ssl串行存入長碼碼流存儲單元；在接收到信號ctll上的結(jié)束運行信號后停止對外部輸入的碼流采樣，停止存入碼流存儲單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星導航長碼直捕電路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的數(shù)據(jù)控制單元在接收到信號ctl2上的開始運行信號后以設(shè)定的采樣速率f對外部輸入信號addata上去除載波數(shù)字化后的衛(wèi)星導航信號進行采樣，并通過輸出信號ss2串行存入數(shù)據(jù)流存儲單元；在接收到信號ctl2上的結(jié)束運行信號后停止對外部去除載波數(shù)字化后的衛(wèi)星導航信號進行采樣，停止存入數(shù)據(jù)流存儲單元；每當通過輸出信號ss2串行存入一個新數(shù)據(jù)后，通過輸出信號Cl給并行相關(guān)累加單元一個累加使能信號，使并行相關(guān)累加單元對長碼碼流存儲單元內(nèi)的碼流和數(shù)據(jù)流存儲單元內(nèi)的數(shù)據(jù)在Ι/f的時間內(nèi)完成一次相關(guān)累加計算。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星導航長碼直捕電路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的長碼碼流存儲單元由一定長度的移位寄存器鏈組成，移位寄存器鏈的長度為TcXf ;長碼碼流控制單元通過信號ssl給長碼碼流存儲單元每輸入一個新數(shù)據(jù)，都把新數(shù)據(jù)存入寄存器鏈的第一個數(shù)據(jù)位，同時之前存入的數(shù)據(jù)統(tǒng)一向后移動一個數(shù)據(jù)位，最后一個數(shù)據(jù)將被溢出丟棄；長碼碼流控制單元通過輸出信號spl將長度為TcXf的碼值并行輸出給并行相關(guān)累加單J Li ο
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星導航長碼直捕電路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的數(shù)據(jù)流存儲單元由一定長度的移位寄存器鏈組成，移位寄存器鏈的長度為TcXf ;數(shù)據(jù)控制單元通過信號ss2給數(shù)據(jù)流存儲單元每輸入一個新數(shù)據(jù)，都把新數(shù)據(jù)存入寄存器鏈的第一個數(shù)據(jù)位，同時之前存入的數(shù)據(jù)統(tǒng)一向后移動一個數(shù)據(jù)位，最后一個數(shù)據(jù)將被溢出丟棄。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星導航長碼直捕電路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的并行相關(guān)累加單元在接收到信號ctl3上的開始運行信號后，每當收到輸入信號Cl上的累加使能信號后，立即對長碼碼流存儲單元輸出信號spl上的并行輸出的碼值和數(shù)據(jù)流存儲單元輸出信號sp2上的并行輸出的數(shù)據(jù)值進行相關(guān)累加計算；并行相關(guān)累加單元在Ι/f的時間內(nèi)完成一次相關(guān)累加計算，同時把相關(guān)累加結(jié)果通過輸出信號sum給檢測判決單元；在接收到信號ctl3上的結(jié)束運行信號后，停止工作。
【文檔編號】G01S19/30GK104360359SQ201410624005
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月7日
【發(fā)明者】謝元斌, 寇建輝, 王小峰, 王哲, 張帆 申請人:中國電子科技集團公司第二十研究所