本發(fā)明涉及衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航信號大規(guī)模并行實(shí)時(shí)傳輸實(shí)現(xiàn)方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)包括美國的gps(globalpositioningsystem)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、俄羅斯的glonass(globalnavigationsatellitesystem)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、歐盟的galileo衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和中國的北斗(beidou)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，它們通過為用戶提供導(dǎo)航電文實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航定位，導(dǎo)航電文一般是由超幀、主幀和子幀構(gòu)成，其中北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航電文分為d1和d2導(dǎo)航電文：d1導(dǎo)航電文的超幀為36000比特(bits)，每個(gè)超幀由24個(gè)主幀或頁面組成，每個(gè)主幀為1500比特，每個(gè)主幀由5個(gè)子幀構(gòu)成，每個(gè)子幀為300比特，每個(gè)子幀由10個(gè)字構(gòu)成，每個(gè)為30比特，每個(gè)字由導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)和校驗(yàn)碼組成，d2導(dǎo)航電文的超幀為180000比特，每個(gè)超幀由120個(gè)主幀或頁面組成，每個(gè)主幀為1500比特，每個(gè)主幀由5個(gè)子幀構(gòu)成，每個(gè)子幀為300比特，每個(gè)子幀由10個(gè)字構(gòu)成，每個(gè)為30比特，每個(gè)字由導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)和校驗(yàn)碼組成。傳輸d1導(dǎo)航電文的每個(gè)超幀需要12分鐘，傳輸d2導(dǎo)航電文的每個(gè)超幀需要6分鐘。

上述各衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的幾十顆導(dǎo)航衛(wèi)星通過分別使用線性法由二進(jìn)制移位偽隨機(jī)碼發(fā)生器產(chǎn)生的互不相關(guān)的gold碼的測距碼擴(kuò)頻各自的導(dǎo)航電文，通過相同的載波調(diào)制，再由同一導(dǎo)航頻點(diǎn)發(fā)射導(dǎo)航信號，這些載波調(diào)制的導(dǎo)航信號在用戶端接收并相互疊加，由于各顆導(dǎo)航衛(wèi)星的測距碼互不相關(guān)，其導(dǎo)航信號之間不會互相干擾，用戶通過截取導(dǎo)航信號使用多普勒頻移法去載波再用各導(dǎo)航衛(wèi)星測距碼由相關(guān)處理分別獲取各顆導(dǎo)航衛(wèi)星的導(dǎo)航電文，用戶通過使用至少四顆導(dǎo)航衛(wèi)星的導(dǎo)航電文就可以進(jìn)行導(dǎo)航定位。用戶的導(dǎo)航定位時(shí)間包括導(dǎo)航信號接收時(shí)間和導(dǎo)航信號處理時(shí)間，由于后者時(shí)間相對固定，因此導(dǎo)航信號接收時(shí)間直接決定了用戶的導(dǎo)航定位時(shí)間。目前衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)使用的是40年前的第二代導(dǎo)航信號實(shí)現(xiàn)技術(shù)通過擴(kuò)頻技術(shù)以串行方式傳輸導(dǎo)航電文，用戶需要花費(fèi)10～20分鐘時(shí)間接收衛(wèi)星導(dǎo)航電文，這種非實(shí)時(shí)性導(dǎo)航定位技術(shù)嚴(yán)重地影響到用戶的定位效率。

因此，只有提高導(dǎo)航信號的傳輸速度，才能充分地縮短導(dǎo)航定位時(shí)間。為提高衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)導(dǎo)航信號傳輸速度，相關(guān)文獻(xiàn)使用非線性方法獲得的復(fù)數(shù)移位偽隨機(jī)碼發(fā)生器，通過反饋端一組非線性函數(shù)的相互作用產(chǎn)生導(dǎo)航衛(wèi)星第三代測距碼(hzb碼)和各并行信號傳輸支路專用子測距碼，使用中小規(guī)模并行信號傳輸支路使導(dǎo)航信號由串行傳輸變?yōu)椴⑿袀鬏攲?shí)現(xiàn)了導(dǎo)航信號的高速并行傳輸，全面提升了衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)導(dǎo)航信號的傳輸效率。該方法按一定順序?qū)?dǎo)航電文由串行分配到各并行信號傳輸支路，利用數(shù)根天線發(fā)射導(dǎo)航信號，它可滿足用戶的準(zhǔn)實(shí)時(shí)導(dǎo)航定位需求。

此外，北斗導(dǎo)航衛(wèi)星采用的是太陽能充電的電池供電，除保證各頻點(diǎn)導(dǎo)航信號的發(fā)射功率外，還需為系統(tǒng)其它載荷供電，因此采用大規(guī)模多天線的并行信號傳輸支路發(fā)射方式將不能保證各天線發(fā)射的導(dǎo)航信號有足夠的使用功率，更無法實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航信號的高速傳輸，滿足用戶實(shí)時(shí)定位需要。

綜上所述，當(dāng)前包括北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在內(nèi)的全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)只能提供非實(shí)時(shí)性導(dǎo)航定位服務(wù)，而采用多天線的導(dǎo)航信號高速傳輸技術(shù)可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)實(shí)時(shí)導(dǎo)航定位，因此，發(fā)展衛(wèi)星導(dǎo)航信號實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)能否為用戶提供實(shí)時(shí)導(dǎo)航定位服務(wù)需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種可全面提高衛(wèi)星導(dǎo)航信號傳輸實(shí)時(shí)性的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航信號大規(guī)模并行實(shí)時(shí)傳輸實(shí)現(xiàn)方法和系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航信號大規(guī)模并行實(shí)時(shí)傳輸實(shí)現(xiàn)方法，包括：

s1構(gòu)建并行信號傳輸支路，以滿足后續(xù)分組的衛(wèi)星導(dǎo)航電文的實(shí)時(shí)傳輸，其中并行信號傳輸支路可分為中小規(guī)模并行信號傳輸支路(少于100路)、大規(guī)模并行信號傳輸支路(不低于100路)和超大規(guī)模并行信號傳輸支路(不低于1000路)；

s2產(chǎn)生衛(wèi)星導(dǎo)航電文并以一定單位進(jìn)行分組，所述以一定單位進(jìn)行分組為按導(dǎo)航電文結(jié)構(gòu)根據(jù)超幀或者主幀或者子幀或者字進(jìn)行分組，或按一定長度字節(jié)分組；

一種常用方式為：產(chǎn)生衛(wèi)星導(dǎo)航電文并以字為單位、以超幀中含有的總字?jǐn)?shù)除以大規(guī)模并行信號傳輸支路數(shù)為分組數(shù)進(jìn)行大規(guī)模分組；

s3將分組的衛(wèi)星導(dǎo)航電文依次分別送入大規(guī)模并行信號傳輸支路；

s4以含一種不同參數(shù)單狀態(tài)變量或多狀態(tài)變量或函數(shù)設(shè)計(jì)一組以不同擴(kuò)散系數(shù)為權(quán)值的非線性函數(shù)構(gòu)成實(shí)部，再以另一種含不同參數(shù)的單狀態(tài)變量或多狀態(tài)變量或函數(shù)設(shè)計(jì)另一組以不同擴(kuò)散系數(shù)為權(quán)值的非線性函數(shù)構(gòu)成虛部，通過相關(guān)寄存器抽頭值驅(qū)動非線性函數(shù)相互作用，以作用值為反饋端，構(gòu)建復(fù)數(shù)移位偽隨機(jī)碼發(fā)生器；

s5對復(fù)數(shù)移位偽隨機(jī)碼發(fā)生器的級數(shù)、產(chǎn)生的碼長等進(jìn)行參數(shù)設(shè)置；

s6以相同或不同復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)初始化復(fù)數(shù)移位偽隨機(jī)碼發(fā)生器；

s7通過復(fù)數(shù)移位偽隨機(jī)碼發(fā)生器相關(guān)寄存器狀態(tài)值的實(shí)部和虛部分別抽頭輸出偽隨機(jī)數(shù)，二值化模二和得hzb碼的導(dǎo)航衛(wèi)星測距碼,并將它作為第1個(gè)并行信號傳輸支路專用子測距碼；

s8由復(fù)數(shù)移位偽隨機(jī)碼發(fā)生器剩余的相關(guān)寄存器狀態(tài)值的實(shí)部和虛部抽頭輸出偽隨機(jī)數(shù)，二值化得所有導(dǎo)航衛(wèi)星公用子測距碼，其中所有導(dǎo)航衛(wèi)星測距碼數(shù)與所有導(dǎo)航衛(wèi)星公用子測距碼數(shù)之和不大于復(fù)數(shù)移位偽隨機(jī)碼發(fā)生器所有寄存器狀態(tài)值的實(shí)部和虛部抽頭總數(shù)；

s9將導(dǎo)航衛(wèi)星測距碼分別與公用子測距碼模二和得該顆導(dǎo)航衛(wèi)星其余并行信號傳輸支路專用子測距碼，且導(dǎo)航衛(wèi)星這些專用子測距碼之間具有良好的互相關(guān)性；

s10將導(dǎo)航衛(wèi)星專用子測距碼分別對大規(guī)模并行信號傳輸支路中的分組導(dǎo)航電文進(jìn)行擴(kuò)頻；

s11以不同頻率偏移的載波或復(fù)數(shù)載波分別對大規(guī)模并行信號傳輸支路中的擴(kuò)頻信號進(jìn)行調(diào)制；

s12所有并行信號傳輸支路的載波調(diào)制信號進(jìn)行疊加并調(diào)整電路的增益控制使信號不失真，由于各并行信號傳輸支路的專用子測距碼互不相關(guān)，這些載波信號之間不會互相干擾；

s13疊加信號加入一定信噪比的高斯白噪聲或其它噪聲，形成導(dǎo)航衛(wèi)星基帶發(fā)射信號；

s14將導(dǎo)航衛(wèi)星基帶發(fā)射信號通過單天線發(fā)射；

s15接收端以單天線單通道接收方式接收導(dǎo)航衛(wèi)星基帶導(dǎo)航信號，其中單天線單通道為每根天線只連接一個(gè)信號處理的通道，它負(fù)責(zé)對所有衛(wèi)星導(dǎo)航信號的接收處理；

s16截取一段基帶衛(wèi)星導(dǎo)航信號；

s17選擇發(fā)射端第1個(gè)并行信號傳輸支路；

s18產(chǎn)生本地載波或復(fù)數(shù)載波；

s19對步驟s16獲得的導(dǎo)航信號用多普勒頻移載波匹配法去載波獲得去載波信號；

s20用第1個(gè)并行信號傳輸支路專用子測距碼與去載波信號以基于fft的循環(huán)相關(guān)法進(jìn)行相關(guān)處理，如果存在相關(guān)峰，表明接收信號中存在該顆導(dǎo)航衛(wèi)星信號,根據(jù)相關(guān)峰位置從該支路接收的基帶衛(wèi)星導(dǎo)航信號去載波信號解調(diào)導(dǎo)航電文,執(zhí)行步驟s21，否則，執(zhí)行步驟s16；

s21選擇發(fā)射端第2個(gè)并行信號傳輸支路，取第2個(gè)并行信號傳輸支路的導(dǎo)航衛(wèi)星專用子測距碼；

s22截取一段基帶衛(wèi)星導(dǎo)航信號；

s23產(chǎn)生本地載波或復(fù)數(shù)載波；

s24對步驟s22獲得的導(dǎo)航信號用多普勒頻移載波匹配法去載波獲得去載波信號；

s25用該并行信號傳輸支路專用子測距碼與去載波信號以基于fft的循環(huán)相關(guān)法進(jìn)行相關(guān)處理，根據(jù)相關(guān)峰位置從該支路接收的基帶衛(wèi)星導(dǎo)航信號去載波信號解調(diào)導(dǎo)航電文；

s26選擇發(fā)射端下一個(gè)并行信號傳輸支路序號，取該并行信號傳輸支路的導(dǎo)航衛(wèi)星專用子測距碼，如果傳輸支路序號大于發(fā)射端總的傳輸支路號，執(zhí)行步驟s27，否則，執(zhí)行步驟s22；

s27將從各并行信號傳輸支路獲得的導(dǎo)航電文由并變?yōu)榇@得導(dǎo)航衛(wèi)星的導(dǎo)航電文；

s28結(jié)束。

按上述方案，所述步驟s4中，復(fù)數(shù)移位偽隨機(jī)碼發(fā)生器反饋端的以含不同參數(shù)的單狀態(tài)變量或多狀態(tài)變量或函數(shù)在構(gòu)建非線性函數(shù)中可以重復(fù)使用，所構(gòu)建的非線性函數(shù)在不同的非線性函數(shù)作用式中也可以重復(fù)使用，且各非線性函數(shù)既可工作于相同的頻率，也可工作于不同的頻率。

按上述方案，所述步驟s7中，二值化寄存器狀態(tài)值的實(shí)部和虛部抽頭輸出的偽隨機(jī)數(shù)，由于對偽隨機(jī)數(shù)采用統(tǒng)計(jì)分析法變?yōu)閭坞S機(jī)碼的處理方式簡單，如果抽頭輸出的偽隨機(jī)碼序列與其它抽頭輸出的偽隨機(jī)碼序列一部分?jǐn)?shù)值不同，而另一部分?jǐn)?shù)值相同，則采用如下方式進(jìn)行處理：將該偽隨機(jī)碼序列所有數(shù)值取反；或?qū)⒃搨坞S機(jī)碼序列以一定碼長進(jìn)行循環(huán)移位；或?qū)⒃搨坞S機(jī)碼序列與其它偽隨機(jī)碼序列混合。

按上述方案，所述步驟s8中，導(dǎo)航衛(wèi)星公用子測距碼既可以由除產(chǎn)生導(dǎo)航衛(wèi)星測距碼的偽隨機(jī)碼發(fā)生器剩余部分抽頭產(chǎn)生，還可以由其它的偽隨機(jī)碼發(fā)生器相關(guān)抽頭產(chǎn)生。

按上述方案，所述步驟s9中，導(dǎo)航衛(wèi)星測距碼既可以單獨(dú)作為一個(gè)并行信號傳輸支路的專用子測距碼，也可以與一導(dǎo)航衛(wèi)星公用子測距碼混合后作為一個(gè)并行信號傳輸支路的專用子測距碼。

按上述方案，所述步驟s10中，各并行信號傳輸支路既可同時(shí)傳輸相同的導(dǎo)航信息，也可同時(shí)傳輸不同的導(dǎo)航信息或通信信息。

按上述方案，所述步驟s14中，各并行信號傳輸支路的載波信號在導(dǎo)航頻點(diǎn)既可以完全疊加在一起通過一根天線發(fā)射，還可以將并行信號傳輸支路的載波信號分成不同部分再分別疊加通過至少2根天線進(jìn)行多天線發(fā)射。

按上述方案，所述步驟s15中，導(dǎo)航衛(wèi)星與地面接收端、導(dǎo)航衛(wèi)星與地面站和導(dǎo)航衛(wèi)星之間分別可進(jìn)行信號準(zhǔn)實(shí)時(shí)或?qū)崟r(shí)傳輸：地面接收端既可以通過單天線單通道或多通道方式接收衛(wèi)星導(dǎo)航信號，并分別對其發(fā)射端各并行信號傳輸支路導(dǎo)航信號進(jìn)行處理，還可以通過多天線單通道或多通道方式接收衛(wèi)星導(dǎo)航信號，其中多天線單通道為每根天線分別連接一個(gè)信號處理的通道，多天線多通道為每根天線連接不低于兩個(gè)信號處理的通道,這些通道分別負(fù)責(zé)處理對應(yīng)部分衛(wèi)星的導(dǎo)航信號；導(dǎo)航衛(wèi)星也可以利用單天線單通道或多通道或多天線單通道或多通道方式接收地面站各并行信號傳輸支路傳送的導(dǎo)航信號、控制信號、通信信號；導(dǎo)航衛(wèi)星之間可以利用單天線單通道或多通道或多天線單通道或多通道方式相互進(jìn)行并行信號的實(shí)時(shí)發(fā)送和接收。

按上述方案，所述步驟s7和s8中，二值化采用排序法，即將偽隨機(jī)數(shù)值由小到大或大到小排序，取其中間值為閾值，大于或等于閾值的偽隨機(jī)數(shù)取數(shù)值1，小于閾值的偽隨機(jī)數(shù)取數(shù)值0；

按上述方案，所述步驟s11中，多普勒頻移范圍為[-10khz,10khz]；

按上述方案，所述步驟s13中，導(dǎo)航信號的信噪比范圍為[-15db,0db]；

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航信號大規(guī)模并行實(shí)時(shí)傳輸實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，包括：

構(gòu)建大規(guī)模并行信號傳輸支路模塊，用于滿足導(dǎo)航電文大規(guī)模分組進(jìn)行導(dǎo)航信號實(shí)時(shí)傳輸?shù)男枰?/p>

導(dǎo)航電文分組由串變并模塊，用于將導(dǎo)航電文以一定的單元分組，使其由串行傳輸變?yōu)椴⑿袀鬏?，提高其傳輸效率?/p>

復(fù)數(shù)移位偽隨機(jī)碼發(fā)生器構(gòu)建模塊，用于以一種含不同參數(shù)的單狀態(tài)變量或多狀態(tài)變量或函數(shù)設(shè)計(jì)一組以不同擴(kuò)散系數(shù)為權(quán)值的非線性函數(shù)構(gòu)成實(shí)部，再以另一種含不同參數(shù)的單狀態(tài)變量或多狀態(tài)變量或函數(shù)設(shè)計(jì)另一組以不同擴(kuò)散系數(shù)為權(quán)值的非線性函數(shù)構(gòu)成虛部，通過相關(guān)寄存器抽頭值驅(qū)動非線性函數(shù)相互作用，以作用值為反饋端，構(gòu)建復(fù)數(shù)移位偽隨機(jī)碼發(fā)生器；

子測距碼產(chǎn)生模塊，用于通過復(fù)數(shù)移位偽隨機(jī)碼發(fā)生器相關(guān)寄存器狀態(tài)值的實(shí)部和虛部抽頭輸出偽隨機(jī)數(shù)模二和后得hzb碼的導(dǎo)航衛(wèi)星測距碼，再通過剩余相關(guān)寄存器狀態(tài)值的實(shí)部和虛部抽頭輸出偽隨機(jī)數(shù)二值化得公用子測距碼，最后這些公用子測距碼分別與導(dǎo)航衛(wèi)星測距碼模二和得導(dǎo)航衛(wèi)星專用子測距碼；

擴(kuò)頻模塊，用于以導(dǎo)航衛(wèi)星專用子測距碼將大規(guī)模并行信號傳輸支路中的導(dǎo)航電文分別進(jìn)行擴(kuò)頻；

載波調(diào)制模塊，用于以不同頻率偏移的載波或復(fù)數(shù)載波分別對大規(guī)模并行信號傳輸支路中的擴(kuò)頻信號進(jìn)行調(diào)制；

信號疊加模塊，用于將所有并行信號傳輸支路的載波調(diào)制信號進(jìn)行疊加；

導(dǎo)航信號產(chǎn)生模塊，用于將疊加信號添加噪聲，產(chǎn)生導(dǎo)航衛(wèi)星基帶發(fā)射信號；

跟蹤捕獲模塊，用于對發(fā)射端各并行信號傳輸支路的導(dǎo)航信號分別進(jìn)行去載波、解擴(kuò)、解調(diào)；

導(dǎo)航電文由并變串模塊，用于將各并行信號傳輸支路解擴(kuò)、解調(diào)獲得的導(dǎo)航電文由并行傳輸變?yōu)榇袀鬏?，?shí)現(xiàn)衛(wèi)星導(dǎo)航電文的獲取。

按上述方案，所述跟蹤捕獲模塊的具體工作方法如下：

1)接收端以單天線單通道或多通道接收方式接收導(dǎo)航衛(wèi)星基帶導(dǎo)航信號；

2)截取一段接收的基帶衛(wèi)星導(dǎo)航信號；

3)選擇發(fā)射端第1個(gè)并行信號傳輸支路；產(chǎn)生載波或復(fù)數(shù)載波；用多普勒頻移載波匹配法去載波獲得去載波信號；用第1個(gè)并行信號傳輸支路專用子測距碼與去載波信號以基于fft的循環(huán)相關(guān)法進(jìn)行相關(guān)處理；若存在相關(guān)峰，表明接收信號中存在該顆導(dǎo)航衛(wèi)星信號,根據(jù)相關(guān)峰位置從該支路接收的基帶衛(wèi)星導(dǎo)航信號去載波信號解調(diào)導(dǎo)航電文，執(zhí)行步驟4)，否則，執(zhí)行步驟2)；

4)選擇發(fā)射端第2個(gè)并行信號傳輸支路，取第2個(gè)并行信號傳輸支路的導(dǎo)航衛(wèi)星專用子測距碼；

5)截取一段基帶衛(wèi)星導(dǎo)航信號；產(chǎn)生本地載波或復(fù)數(shù)載波；用多普勒頻移載波匹配法去載波獲得去載波信號；用該并行信號傳輸支路專用子測距碼與去載波信號以基于fft的循環(huán)相關(guān)法進(jìn)行相關(guān)處理，根據(jù)相關(guān)峰位置從該支路接收的基帶衛(wèi)星導(dǎo)航信號去載波信號解調(diào)導(dǎo)航電文；

6)選擇發(fā)射端下一個(gè)并行信號傳輸支路序號，如果傳輸支路序號大于發(fā)射端總的傳輸支路號，則執(zhí)行步驟7)，否則執(zhí)行步驟5)；

7)將從各支路獲得的導(dǎo)航電文由并變?yōu)榇?，獲得導(dǎo)航衛(wèi)星的導(dǎo)航電文。

和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

(1)所有導(dǎo)航衛(wèi)星共用相同子測距碼發(fā)生器

所有導(dǎo)航衛(wèi)星使用相同公用子測距碼偽隨機(jī)碼發(fā)生器，極大減少產(chǎn)生子測距碼偽隨機(jī)碼發(fā)生器數(shù)量，充分降低硬件成本。

(2)導(dǎo)航衛(wèi)星使用單天線發(fā)射多支路導(dǎo)航信號

導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射端各并行信號傳輸支路使用帶有該顆導(dǎo)航衛(wèi)星測距碼信息的互不相關(guān)性良好的專用子測距碼，各支路導(dǎo)航電文經(jīng)過擴(kuò)頻、調(diào)制后疊加，再由單天線發(fā)射，極大地減少了衛(wèi)星端發(fā)射天線的數(shù)量。

(3)衛(wèi)星導(dǎo)航信號傳輸實(shí)時(shí)性強(qiáng)

由于衛(wèi)星導(dǎo)航信號使用大規(guī)模并行信號傳輸技術(shù)，全面提高了衛(wèi)星導(dǎo)航信號傳輸實(shí)時(shí)性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明方法的具體流程示意圖；

圖2是本實(shí)例第1支路專用子測距碼；

圖3是本實(shí)例第3支路專用子測距碼；

圖4是本實(shí)例圖2和圖3的互相關(guān)函數(shù)；

圖5是本實(shí)例圖2的擴(kuò)頻信號；

圖6是本實(shí)例所有4個(gè)并行信號傳輸支路載波信號的疊加并添加噪聲；

圖7是本實(shí)例圖6的去載波信號；

圖8是本實(shí)例第1支路在信噪比為－10db、碼偏移為71bits、頻率偏移10hz時(shí)的跟蹤捕獲信號；

圖9是本實(shí)例第3支路在信噪比為－10db、碼偏移為108bits、頻率偏移28hz時(shí)的跟蹤捕獲信號；

圖10是本實(shí)例各部分模塊。

具體實(shí)施方式

由于采用中小規(guī)模并行信號傳輸支路、大規(guī)模并行信號傳輸支路和超大規(guī)模并行信號傳輸支路實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星導(dǎo)航信號實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)在原理上相同，為此，本實(shí)例將以導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射端為中小規(guī)模并行信號傳輸支路系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行原理說明，根據(jù)圖1實(shí)現(xiàn)步驟如下：

s1取衛(wèi)星并行信號傳輸支路為4路；

s2產(chǎn)生長度為24bits的二進(jìn)制衛(wèi)星導(dǎo)航電文，將其分為4組，每組6bits；

s3將分組的衛(wèi)星導(dǎo)航電文依次分別送入1～4路并行信號傳輸支路；

s4以含不同參數(shù)的3個(gè)x的狀態(tài)變量x1、x2、x3和sin函數(shù)以不同擴(kuò)散系數(shù)為權(quán)值設(shè)計(jì)一組非線性函數(shù)構(gòu)成實(shí)部，以含不同參數(shù)的3個(gè)y的狀態(tài)變量y1、y2、y3和cos函數(shù)以不同擴(kuò)散系數(shù)為權(quán)值設(shè)計(jì)另一組非線性函數(shù)構(gòu)成虛部，通過相關(guān)寄存器抽頭值驅(qū)動非線性函數(shù)相互作用，以作用值為反饋端，構(gòu)建復(fù)數(shù)右移偽隨機(jī)碼發(fā)生器；

s5取復(fù)數(shù)右移偽隨機(jī)碼發(fā)生器的級數(shù)為5，產(chǎn)生的碼長為128位，其中復(fù)數(shù)右移偽隨機(jī)碼發(fā)生器的寄存器的實(shí)部和虛部狀態(tài)值的抽頭總數(shù)為1097個(gè)，除35個(gè)抽頭預(yù)留給北斗35顆星產(chǎn)生測距碼外，剩余1062個(gè)抽頭的一部分用來產(chǎn)生導(dǎo)航衛(wèi)星公用子測距碼；

s6以0.1+0.1j初始化復(fù)數(shù)右移偽隨機(jī)碼發(fā)生器；

s7通過復(fù)數(shù)右移偽隨機(jī)碼發(fā)生器第2和第3個(gè)寄存器狀態(tài)值的實(shí)部和第1和第3個(gè)寄存器狀態(tài)值的虛部分別抽頭輸出150秒長的偽隨機(jī)數(shù)，延遲5秒分別截取128秒長的偽隨機(jī)數(shù)，用排序法對其分別二值化并模二和得128位長的hzb碼的導(dǎo)航衛(wèi)星測距碼,并將它作為第1個(gè)并行信號傳輸支路的專用子測距碼，見圖2；

s8由復(fù)數(shù)右移偽隨機(jī)碼發(fā)生器第1、第4和第5個(gè)寄存器狀態(tài)值的實(shí)部抽頭輸出150秒長的偽隨機(jī)數(shù)，延遲5秒分別截取128秒長的偽隨機(jī)數(shù)，用排序法對其分別二值化得導(dǎo)航衛(wèi)星第2～4個(gè)128位長的公用子測距碼；

s9將導(dǎo)航衛(wèi)星測距碼分別與第2～4個(gè)公用子測距碼模二和得導(dǎo)航衛(wèi)星第2～4個(gè)并行信號傳輸支路128位長的專用子測距碼，見圖3和圖4；

s10以各支路3個(gè)專用子測距碼為一組分別對第1～4個(gè)并行信號傳輸支路中的分組導(dǎo)航電文的每個(gè)字節(jié)進(jìn)行擴(kuò)頻，見圖5；

s11以一定頻率偏移的復(fù)數(shù)載波分別對并行信號傳輸支路中的擴(kuò)頻信號進(jìn)行調(diào)制；

s12所有并行信號傳輸支路的載波調(diào)制信號進(jìn)行疊加；

s13疊加信號加入－10db高斯白噪聲，形成導(dǎo)航衛(wèi)星基帶發(fā)射信號，見圖6；

s14將導(dǎo)航衛(wèi)星基帶發(fā)射信號通過單天線發(fā)射；

s15接收端以單天線單通道接收方式接收導(dǎo)航衛(wèi)星基帶導(dǎo)航信號，其中單通道負(fù)責(zé)對所有衛(wèi)星導(dǎo)航信號的接收處理；

s16截取128秒基帶衛(wèi)星導(dǎo)航信號；

s17選擇發(fā)射端第1個(gè)并行信號傳輸支路；

s18產(chǎn)生本地復(fù)數(shù)載波；

s19對步驟s16獲得的導(dǎo)航信號用多普勒頻移載波匹配法去載波獲得去載波信號，見圖7；

s20用第1個(gè)并行信號傳輸支路專用子測距碼與去載波信號以基于fft的循環(huán)相關(guān)法進(jìn)行相關(guān)處理，如果存在相關(guān)峰，表明接收信號中存在該顆導(dǎo)航衛(wèi)星信號,見圖8和圖9，根據(jù)相關(guān)峰位置從該支路接收的基帶衛(wèi)星導(dǎo)航信號去載波信號解調(diào)導(dǎo)航電文,執(zhí)行步驟s21，否則，執(zhí)行步驟s16；

s21選擇發(fā)射端第2個(gè)并行信號傳輸支路，取第2個(gè)并行信號傳輸支路的導(dǎo)航衛(wèi)星專用子測距碼；

s22截取128秒基帶衛(wèi)星導(dǎo)航信號；

s23產(chǎn)生本地復(fù)數(shù)載波；

s24對步驟s22獲得的導(dǎo)航信號用多普勒頻移載波匹配法去載波獲得去載波信號；

s25用該并行信號傳輸支路專用子測距碼與去載波信號以基于fft的循環(huán)相關(guān)法進(jìn)行相關(guān)處理，根據(jù)相關(guān)峰位置從該支路接收的基帶衛(wèi)星導(dǎo)航信號去載波信號解調(diào)導(dǎo)航電文；

s26選擇發(fā)射端下一個(gè)并行信號傳輸支路序號，取該并行信號傳輸支路的導(dǎo)航衛(wèi)星專用子測距碼，如果傳輸支路序號大于4，執(zhí)行步驟s27，否則，執(zhí)行步驟s22；

s27將從各并行信號傳輸支路獲得的導(dǎo)航電文由并變?yōu)榇瑢?shí)現(xiàn)導(dǎo)航衛(wèi)星導(dǎo)航電文的獲??；

s28結(jié)束。

如圖10所示，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航信號大規(guī)模并行實(shí)時(shí)傳輸實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，包括：

構(gòu)建大規(guī)模并行信號傳輸支路模塊，用于滿足導(dǎo)航電文大規(guī)模分組進(jìn)行導(dǎo)航信號實(shí)時(shí)傳輸?shù)男枰?/p>

導(dǎo)航電文分組由串變并模塊，用于將導(dǎo)航電文以一定的單元分組，使其由串行傳輸變?yōu)椴⑿袀鬏?，提高其傳輸效率?/p>

復(fù)數(shù)移位偽隨機(jī)碼發(fā)生器構(gòu)建模塊，用于以一種含不同參數(shù)的單狀態(tài)變量或多狀態(tài)變量或函數(shù)設(shè)計(jì)一組以不同擴(kuò)散系數(shù)為權(quán)值的非線性函數(shù)構(gòu)成實(shí)部，再以另一種含不同參數(shù)的單狀態(tài)變量或多狀態(tài)變量或函數(shù)設(shè)計(jì)另一組以不同擴(kuò)散系數(shù)為權(quán)值的非線性函數(shù)構(gòu)成虛部，通過相關(guān)寄存器抽頭值驅(qū)動非線性函數(shù)相互作用，以作用值為反饋端，構(gòu)建復(fù)數(shù)移位偽隨機(jī)碼發(fā)生器；

子測距碼產(chǎn)生模塊，用于通過復(fù)數(shù)移位偽隨機(jī)碼發(fā)生器相關(guān)寄存器狀態(tài)值的實(shí)部和虛部抽頭輸出偽隨機(jī)數(shù)模二和后得hzb碼的導(dǎo)航衛(wèi)星測距碼，再通過剩余相關(guān)寄存器狀態(tài)值的實(shí)部和虛部抽頭輸出偽隨機(jī)數(shù)二值化得公用子測距碼，最后這些公用子測距碼分別與導(dǎo)航衛(wèi)星測距碼模二和得導(dǎo)航衛(wèi)星專用子測距碼；

擴(kuò)頻模塊，用于以導(dǎo)航衛(wèi)星專用子測距碼將大規(guī)模并行信號傳輸支路中的導(dǎo)航電文分別進(jìn)行擴(kuò)頻；

載波調(diào)制模塊，用于以不同頻率偏移的載波或復(fù)數(shù)載波分別對大規(guī)模并行信號傳輸支路中的擴(kuò)頻信號進(jìn)行調(diào)制；

信號疊加模塊，用于將所有并行信號傳輸支路的載波調(diào)制信號進(jìn)行疊加；

導(dǎo)航信號產(chǎn)生模塊，用于將疊加信號添加噪聲，產(chǎn)生導(dǎo)航衛(wèi)星基帶發(fā)射信號；

跟蹤捕獲模塊，用于對發(fā)射端各并行信號傳輸支路的導(dǎo)航信號分別進(jìn)行去載波、解擴(kuò)、解調(diào)；

導(dǎo)航電文由并變串模塊，用于將各并行信號傳輸支路解擴(kuò)、解調(diào)獲得的導(dǎo)航電文由并行傳輸變?yōu)榇袀鬏?，?shí)現(xiàn)衛(wèi)星導(dǎo)航電文的獲取。

應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。