本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種確定測距碼的碼相位的方法、裝置及用戶終端。
背景技術(shù):
目前,全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System,GNSS),GNSS包含了美國的全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System,GPS)、俄羅斯的格洛納斯定位系統(tǒng)(GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM,GLONASS)、歐盟的Galileo(Galileo satellite navigation system,GAILEO)系統(tǒng)和中國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BeiDou Navigation Satellite System,BDS),GNSS系統(tǒng)旨在全天候地為用戶提供衛(wèi)星導(dǎo)航定位服務(wù)。
以BDS系統(tǒng)為例,該系統(tǒng)的基本組成包括:空間段、地面控制段和用戶段,首先空間段的各顆衛(wèi)星向地面控制段發(fā)射導(dǎo)航信號;然后,地面控制段通過接收、測量各個衛(wèi)星信號,進而確定衛(wèi)星的運行軌道,并將衛(wèi)星的運行軌道信息上傳給衛(wèi)星,讓其在所發(fā)射的信號上播發(fā)這些衛(wèi)星的輔導(dǎo)信息,最后用戶段通過接收機測量各顆可見衛(wèi)星的信號,最后解算接收機所處的位置、速度和時間等信息。
由于頻段資源有限,GNSS衛(wèi)星信號利用具有高度自相關(guān)性的偽隨機碼(pseudo random noise code,PRN)實現(xiàn)碼分復(fù)用(Code Division Multiple Access,CMDA),從而達到不同衛(wèi)星在同一頻點發(fā)送導(dǎo)航信息的目的,另外通過PRN攜帶的時間信息可以計算出衛(wèi)星與接收機之間的幾何距離,這是實現(xiàn)衛(wèi)星單點定位的必要條件,故此類偽隨機碼也被稱為偽碼或者測距碼(后文稱測距碼)。測距碼1毫秒重復(fù)一次,衛(wèi)星信號的捕獲過程就是接收機通過本地復(fù)制的測距碼與接收到的衛(wèi)星信號進行相關(guān)處理,即遍歷各種碼相位直至找出相關(guān)峰值所在處的過程。因此,在信號捕獲階段精確定位測距碼的碼相位,是衛(wèi)星定位導(dǎo)航的關(guān)鍵。
然而,現(xiàn)有技術(shù)提供的確定測距碼的碼相位的方法,根據(jù)奈奎斯特采樣定律,對下變頻后得到的中頻信號進行采樣,采樣頻率至少是中頻信號的兩倍以上,通常在5Mhz~20MHz范圍附近。因此,一個碼片通常包含幾個甚至十幾個采樣點。若對采樣后的數(shù)據(jù)進行打包后再做相關(guān),一般打包成半碼片或者整碼片,得到的碼相位精度較粗糙;若以相鄰采樣點的相位差作為精度,則相關(guān)器的面積將大大增加。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
鑒于此,本發(fā)明實施例提供一種確定測距碼的碼相位的方法、裝置及用戶終端,以解決現(xiàn)有技術(shù)提供的確定測距碼的碼相位的方法,碼相位的精度較粗糙,若提高碼相位的精度,則相關(guān)器的面積將大大增加的問題。
本發(fā)明實施例的第一方面,提供一種確定測距碼的碼相位的方法,所述方法包括:
步驟A、以預(yù)設(shè)采樣頻率對下變頻后的中頻導(dǎo)航信號進行采樣,得到離散數(shù)據(jù);
步驟B、先設(shè)置本地多普勒頻率,在所述本地多普勒頻率上疊加上預(yù)設(shè)的中頻頻率后與所述離散數(shù)據(jù)進行混頻,得到載波剝離后的數(shù)據(jù);
步驟C、根據(jù)所述載波剝離后的數(shù)據(jù)和采樣點起始位置進行碼匹配操作,得到碼匹配結(jié)果;
步驟D、根據(jù)所述碼匹配結(jié)果和本地復(fù)制的測距碼進行碼相位搜索;
步驟E、進行峰值檢測,若峰值捕獲成功,則存儲捕獲的峰值,并使采樣點起始位置加上起始位置步長x,返回步驟C,直至采樣點起始位置大于一個碼片內(nèi)的采樣點數(shù)量p;若采樣點起始位置大于一個碼片內(nèi)的采樣點數(shù)量p,則比較存儲的p/x個峰值,找出最大峰值,所述測距碼的碼相位為所述最大峰值對應(yīng)的碼相位;若峰值捕獲失敗,則返回步驟A,改變多普勒步長重復(fù)執(zhí)行步驟B至步驟E直至峰值捕獲成功;
其中,x=x+1,x的初始值為1,x小于p,p是自然數(shù),且p能被x整除。
進一步地,所述步驟C包括:
步驟1、獲取一個碼片內(nèi)的采樣點數(shù)量p;
步驟2、連續(xù)存儲N個采樣點的數(shù)據(jù),其中,N=p*(n+1),n為碼片長度;
步驟3、設(shè)置采樣點起始位置為m,起始位置步長為x,將第k個采樣點至第(p+k-1)個采樣點累加總共組成n個碼片數(shù)據(jù);
其中,m=m+x,m的初始值為1,m小于等于p,k=k+1,k的初始值為1。
進一步地,所述步驟1包括:
計算相鄰采樣點之間的碼相位差Phase_dif;
根據(jù)所述碼相位差計算一個碼片內(nèi)的采樣點數(shù)量p。
進一步地,根據(jù)下述公式計算相鄰采樣點之間的碼相位差Phase_dif:
其中,n為碼片長度,fs為預(yù)設(shè)采樣頻率。
進一步地,所述步驟D包括:
所述碼匹配結(jié)果和本地復(fù)制的測距碼進入碼相關(guān)器進行碼相位搜索;或者
所述碼匹配結(jié)果和本地復(fù)制的測距碼進入并行碼相位搜索單元進行碼相位搜索。
第二方面,提供一種確定測距碼的碼相位的裝置,所述裝置包括:
采樣模塊,用于以預(yù)設(shè)采樣頻率對下變頻后的中頻導(dǎo)航信號進行采樣,得到離散數(shù)據(jù);
混頻模塊,用于先設(shè)置本地多普勒頻率,在所述本地多普勒頻率上疊加上預(yù)設(shè)的中頻頻率后與所述離散數(shù)據(jù)進行混頻,得到載波剝離后的數(shù)據(jù);
碼匹配模塊,用于根據(jù)所述載波剝離后的數(shù)據(jù)和采樣點起始位置進行碼匹配操作,得到碼匹配結(jié)果;
碼相位搜索模塊,用于根據(jù)所述碼匹配結(jié)果和本地復(fù)制的測距碼進行碼相位搜索;
碼相位確定模塊,用于進行峰值檢測,若峰值捕獲成功,則存儲捕獲的峰值,并使采樣點起始位置加起始位置步長x,返回碼匹配模塊進行碼匹配操作,直至采樣點起始位置大于一個碼片內(nèi)的采樣點數(shù)量p;若采樣點起始位置大于一個碼片內(nèi)的采樣點數(shù)量p,則比較存儲的p/x個峰值,找出最大峰值,所述測距碼的碼相位為所述最大峰值對應(yīng)的碼相位;若峰值捕獲失敗,則返回采樣模塊,改變多普勒步長重復(fù)調(diào)用混頻模塊、碼匹配模塊、碼相位搜索模塊,以及所述碼相位確定模塊,直至峰值捕獲成功;
其中,x=x+1,x的初始值為1,x小于p,p是自然數(shù),且p能被x整除。
進一步地,所述碼匹配模塊包括:
采樣點數(shù)量獲取單元,用于獲取一個碼片內(nèi)的采樣點數(shù)量p;
采樣點數(shù)據(jù)存儲單元,用于連續(xù)存儲N個采樣點的數(shù)據(jù),其中,N=p*(n+1),n為碼片長度;
碼片數(shù)據(jù)匹配單元,用于設(shè)置采樣點起始位置為m,起始位置步長為x,將第k個采樣點至第(p+k-1)個采樣點累加總共組成n個碼片數(shù)據(jù);
其中,m=m+x,m的初始值為1,m小于等于p,k=k+1,k的初始值為1。
進一步地,所述采樣點數(shù)量獲取單元包括:
碼相位差計算子單元,用于計算相鄰采樣點之間的碼相位差Phase_dif;
采樣點數(shù)量計算子單元,用于根據(jù)所述碼相位差計算一個碼片內(nèi)的采樣點數(shù)量p。
進一步地,所述碼相位差計算子單元根據(jù)下述公式計算相鄰采樣點之間的碼相位差Phase_dif:
其中,n為碼片長度,fs為預(yù)設(shè)采樣頻率。
進一步地,所述碼相位搜索模塊包括:
第一碼相位搜索單元,用于所述碼匹配結(jié)果和本地復(fù)制的測距碼進入碼相關(guān)器進行碼相位搜索;或者
第二碼相位搜索單元,用于所述碼匹配結(jié)果和本地復(fù)制的測距碼進入并行碼相位搜索單元進行碼相位搜索。
第三方面,提供一種用戶終端,所述用戶終端包括如第二方面所述的確定測距碼的碼相位的裝置。
本發(fā)明實施例與現(xiàn)有技術(shù)相比存在的有益效果是:本發(fā)明實施例,在進行碼相位搜索之前,先進行碼匹配操作,得到碼匹配結(jié)果,其中,碼匹配結(jié)果是一個整碼片數(shù)據(jù),因此通過碼匹配操作,最終得到的測距碼的碼相位為最大峰值對應(yīng)的碼相位,而峰值對應(yīng)的碼相位等于第一個峰值對應(yīng)的碼相位加最大峰值對應(yīng)的采樣點起始位置乘以相鄰采樣點之間的碼相位差,可以使碼相位的精度提高到相鄰采樣點的碼相位差值的x倍(x越小精度越高),后續(xù)完成的碼相位搜索處理的是整個碼片,能夠最大程度地降低硬件面積。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發(fā)明實施例一提供的確定測距碼的碼相位的方法的示意流程圖;
圖2是本發(fā)明實施例一提供的確定測距碼的碼相位的方法中,采樣點起始位置m為1至p時的第一個碼片的示意圖;
圖3是本發(fā)明實施例二提供的確定測距碼的碼相位的裝置的示意性框圖;
圖4是本發(fā)明實施例二提供的確定測距碼的碼相位的裝置中,并行碼相位搜索單元的示意性框圖;
圖5是本發(fā)明實施例三提供的用戶終端的示意性框圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
應(yīng)當(dāng)理解,當(dāng)在本說明書和所附權(quán)利要求書中使用時,術(shù)語“包括”指示所描述特征、整體、步驟、操作、元素和/或組件的存在,但并不排除一個或多個其它特征、整體、步驟、操作、元素、組件和/或其集合的存在或添加。
還應(yīng)當(dāng)理解,在此本發(fā)明說明書中所使用的術(shù)語僅僅是出于描述特定實施例的目的而并不意在限制本發(fā)明。如在本發(fā)明說明書和所附權(quán)利要求書中所使用的那樣,除非上下文清楚地指明其它情況,否則單數(shù)形式的“一”、“一個”及“該”意在包括復(fù)數(shù)形式。
還應(yīng)當(dāng)進一步理解,在本發(fā)明說明書和所附權(quán)利要求書中使用的術(shù)語“和/或”是指相關(guān)聯(lián)列出的項中的一個或多個的任何組合以及所有可能組合,并且包括這些組合。
為了說明本發(fā)明所述的技術(shù)方案,下面通過具體實施例來進行說明。
參見圖1,是本發(fā)明實施例一提供的確定測距碼的碼相位的方法的示意流程圖,該方法應(yīng)用于用戶終端,該用戶終端可以是手機,也可以是車載導(dǎo)航儀、測繪儀等。如圖所示該方法可以包括以下步驟:
步驟S101,以預(yù)設(shè)采樣頻率對下變頻后的中頻導(dǎo)航信號進行采樣,得到離散數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明實施例中,所述預(yù)設(shè)采樣頻率fs是一個設(shè)定的采樣頻率,所述采樣頻率可以是16.367MHz。
步驟S102,先設(shè)置本地多普勒頻率,在所述本地多普勒頻率上疊加上預(yù)設(shè)的中頻頻率后與所述離散數(shù)據(jù)進行混頻,得到載波剝離后的數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明實施例中,為了剝離載波,可以設(shè)置本地多普勒頻率fd,其中fd等于多普勒步進乘以多普勒步長,通過改變多普勒步長而得到新的多普勒頻點。
具體的,多普勒步進為50Hz,初始多普勒步長為0。在本地多普勒頻率fd上疊加上預(yù)設(shè)的中頻頻率fIF后與步驟S101中得到的離散數(shù)據(jù)進行混頻,從而可以剝離載波,得到載波剝離后的數(shù)據(jù)。
步驟S103,根據(jù)所述載波剝離后的數(shù)據(jù)和采樣點起始位置進行碼匹配操作,得到碼匹配結(jié)果。
本發(fā)明實施例中,通過步驟S102得到的載波剝離后的數(shù)據(jù)進入碼匹配模塊進行碼匹配操作,得到碼匹配結(jié)果。其中,得到的碼匹配結(jié)果是一個整碼片,因此后續(xù)完成的碼相位搜索處理的是整個碼片,能夠最大程度地降低硬件面積。
具體的,可以設(shè)置采樣點起始位置m=1,并使m=m+x。
其中,設(shè)置起始位置步長為x,x的初始值為1,x=x+1。具體的,碼匹配
模塊進行碼匹配操作,得到碼匹配結(jié)果的步驟包括:
步驟1、獲取一個碼片內(nèi)的采樣點數(shù)量p,x小于p,p是自然數(shù),且p能被x整除。
具體的,可以先計算相鄰采樣點之間的碼相位差Phase_dif,再根據(jù)所述碼相位差計算一個碼片內(nèi)的采樣點數(shù)量p。
具體的,根據(jù)下述公式計算相鄰采樣點之間的碼相位差Phase_dif:
其中,n為碼片長度,fs為預(yù)設(shè)采樣頻率。
以GPS碼為例,GPS碼的碼片長度n等于1023,若采樣頻率fs為16.367Mhz,則可知相鄰采樣點之間的碼相位差Phase_dif為:
那么,可以知道一個GPS碼的碼片內(nèi)包含1/0.062503個采樣點,一個碼片內(nèi)的采樣點數(shù)量p等于15.999,也就是說對于GPS碼,一個碼片內(nèi)包含16個采樣點。
步驟2、連續(xù)存儲N個采樣點的數(shù)據(jù),其中,N=p*(n+1),n為碼片長度。
具體的,對于GPS碼,p=16,也就是說一個碼片內(nèi)有16個采樣點,可以連續(xù)存儲16*1024個采樣點的數(shù)據(jù)。
步驟3、設(shè)置采樣點起始位置為m,起始位置步長為x,將第k個采樣點至第(p+k-1)個采樣點累加總共組成n個碼片數(shù)據(jù);
其中,m=m+x,m的初始值為1,m小于等于p,k=k+1,k的初始值為1。
具體的,采樣點起始位置的初始值為1,起始位置步長x為1,可以將第1個采樣點至第p個采樣點累加組成第1個碼片數(shù)據(jù),將第p+1個采樣點至2p個采樣點累加組成第2個碼片數(shù)據(jù),以此類推,直至累加生成第n個碼片數(shù)據(jù),這n個碼片數(shù)據(jù)為采樣點起始位置為1的碼片匹配結(jié)果。
若采樣點起始位置m=2,可以將第2個采樣點至第p+1個采樣點累加組成第1個碼片數(shù)據(jù),將第p+2個采樣點至2p+1個采樣點累加組成第2個碼片數(shù)據(jù),以此類推,直至累加組成第n個碼片數(shù)據(jù),這n個碼片數(shù)據(jù)為采樣點起始位置為2的碼片匹配結(jié)果。同理可以得到當(dāng)采樣點起始位置為1~p中任意一個采樣點起始位置值時的碼片匹配結(jié)果。
具體的,當(dāng)x=1時,第一次采樣點起始位位置為1,第二次采樣點起始位位置為2,依次類推,直到采樣點起始位位置取值大于p,此時的捕獲相位精度為Phase_dif。
當(dāng)x=2時(p能被x整除,假設(shè)p等于8),第一次采樣點起始位位置為1,第二次采樣點起始位位置為3,第三次采樣點起始位位置為5,第四次采樣點起始位位置為7,此時的捕獲相位精度為Phase_dif的兩倍。
圖2示出了采樣點起始位置m為1至p時的第一個碼片,起始位置步長x為1。其中,采樣點起始位置為1的第一個碼片是第1個采樣點數(shù)據(jù)至第p個采樣點數(shù)據(jù)累加組成的,采樣點起始位置為2的第一個碼片是第2個采樣點數(shù)據(jù)至第p+1個采樣點數(shù)據(jù)累加組成的,采樣點起始位置為p的第一個碼片是第p個采樣點數(shù)據(jù)至第2p-1個采樣點數(shù)據(jù)累加組成的。
步驟S104、根據(jù)所述碼匹配結(jié)果和本地復(fù)制的測距碼進行碼相位搜索。
在本發(fā)明實施例中,將碼片匹配之后得到的碼匹配結(jié)果和本地復(fù)制的測距碼進行碼相位搜索,可以得到所述測距碼的碼相位。
其中,碼片匹配之后得到的碼匹配結(jié)果和本地復(fù)制的測距碼可以進入碼相關(guān)器進行碼相位搜索。其中,碼相關(guān)器對碼匹配結(jié)果和本地復(fù)制的測距碼做碼相關(guān)運算,即依次遍歷所有測距碼的碼相位。
另外,碼片匹配之后得到的碼匹配結(jié)果和本地復(fù)制的測距碼可以進入并行碼相位搜索單元進行碼相位搜索。具體采用何種碼相位搜索方法,本發(fā)明實施例中不做限制。
步驟S105、進行峰值檢測,若峰值捕獲成功,則存儲捕獲的峰值,并使采樣點起始位置加起始位置步長x,返回步驟S103,直至采樣點起始位置大于一個碼片內(nèi)的采樣點數(shù)量p;若采樣點起始位置大于一個碼片內(nèi)的采樣點數(shù)量p,則比較存儲的p/x個峰值,找出最大峰值,所述測距碼的碼相位為所述最大峰值對應(yīng)的碼相位;若峰值捕獲失敗,則返回步驟S101,改變多普勒步長重復(fù)執(zhí)行步驟S102至步驟S105,直至峰值捕獲成功。
在本發(fā)明實施例中,第一個碼片數(shù)據(jù)進入碼相關(guān)器或者進入并行碼相位搜索單元進行碼相位搜索后,再經(jīng)過峰值檢測模塊進行峰值檢測,若峰值捕獲成功,則將第一個碼片數(shù)據(jù)的峰值大小、峰值對應(yīng)碼的碼相位及多普勒頻率偏移送至峰值比較模塊,且使采樣點起始位置加起始位置步長,返回步驟S103,重復(fù)步驟S103至步驟S105的操作,直至采樣點起始位置大于p。將采樣點起始位置遍歷完成之后,即采樣點起始位置大于一個碼片內(nèi)的采樣點數(shù)量p時,進入峰值比較模塊,比較峰值比較模塊中存儲的p/x個峰值,找出最大峰值,并將最大峰值對應(yīng)的多普勒頻移、碼相位、采樣點起始位置作為捕獲結(jié)果輸出。則最終得到的精確測距碼的碼相位為p/x個峰值中最大峰值對應(yīng)的碼相位。具體的,最大峰值對應(yīng)的碼相位等于第一個峰值對應(yīng)的碼相位加最大峰值對應(yīng)的采樣點起始位置乘以相鄰采樣點之間的碼相位差。即最大峰值對應(yīng)的碼相位等于步驟S105中得到的第一個峰值對應(yīng)的碼相位+最大峰值對應(yīng)的采樣點起始位置*相鄰采樣點之間的碼相位差。其中,第一個峰值是第一次捕獲到的峰值。比如:第一次捕獲到的峰值對應(yīng)的碼相位為501,然后進行p/x次搜索,比較得到p/x次峰值結(jié)果中最大的峰值為第n次捕獲到的峰值,那么最終的測距碼相位的結(jié)果等于最大峰值對應(yīng)的碼相位(即第n次捕獲到的峰值),即最大峰值對應(yīng)的碼相位等于501+n*Phase_dif*x。
若未捕獲到峰值,則返回步驟S101,改變多普勒步長重復(fù)執(zhí)行步驟S102至步驟S105,直至峰值捕獲成功。
本發(fā)明實施例,在進行碼相位搜索之前,先進行碼匹配操作,得到碼匹配結(jié)果,其中,碼匹配結(jié)果是一個整碼片數(shù)據(jù),因此通過碼匹配操作,最終得到的測距碼的碼相位為最大峰值對應(yīng)的碼相位,而峰值對應(yīng)的碼相位等于第一個峰值對應(yīng)的碼相位加最大峰值對應(yīng)的采樣點起始位置乘以相鄰采樣點之間的碼相位差,可以使碼相位的精度提高到相鄰采樣點的碼相位差值的x倍,后續(xù)完成的碼相位搜索處理的是整個碼片,能夠最大程度地降低硬件面積
應(yīng)理解,在上述實施例中,各步驟的序號的大小并不意味著執(zhí)行順序的先后,各步驟的執(zhí)行順序應(yīng)以其功能和內(nèi)在邏輯確定,而不應(yīng)對本發(fā)明實施例的實施過程構(gòu)成任何限定。
參見圖3,是本發(fā)明實施例二提供的確定測距碼的碼相位的裝置的示意框圖,為了便于說明,僅示出了與本發(fā)明實施例相關(guān)的部分。
所述確定測距碼的碼相位的裝置3包括:采樣模塊31、混頻模塊32、碼相位搜索模塊34和碼相位確定模塊35。
其中,采樣模塊31,用于以預(yù)設(shè)采樣頻率對下變頻后的中頻導(dǎo)航信號進行采樣,得到離散數(shù)據(jù);
混頻模塊32,用于先設(shè)置本地多普勒頻率,在所述本地多普勒頻率上疊加上預(yù)設(shè)的中頻頻率后與所述離散數(shù)據(jù)進行混頻,得到載波剝離后的數(shù)據(jù);
碼匹配模塊33,用于根據(jù)所述載波剝離后的數(shù)據(jù)和采樣點起始位置進行碼匹配操作,得到碼匹配結(jié)果;
碼相位搜索模塊34,用于根據(jù)所述碼匹配結(jié)果和本地復(fù)制的測距碼進行碼相位搜索;
碼相位確定模塊35,用于進行峰值檢測,若峰值捕獲成功,則存儲捕獲的峰值,并使采樣點起始位置加起始位置步長x,返回碼匹配模塊進行碼匹配操作,直至采樣點起始位置大于一個碼片內(nèi)的采樣點數(shù)量p;若采樣點起始位置大于一個碼片內(nèi)的采樣點數(shù)量p,則比較存儲的p/x個峰值,找出最大峰值,所述測距碼的碼相位為所述最大峰值對應(yīng)的碼相位;若峰值捕獲失敗,則返回采樣模塊,改變多普勒步長重復(fù)調(diào)用混頻模塊、碼匹配模塊、碼相位搜索模塊,以及所述碼相位確定模塊,直至峰值捕獲成功;
其中,x=x+1,x的初始值為1,x小于p,p是自然數(shù),且p能被x整除。
具體的,所述碼匹配模塊33包括:
采樣點數(shù)量獲取單元,用于獲取一個碼片內(nèi)的采樣點數(shù)量p;
采樣點數(shù)據(jù)存儲單元,用于連續(xù)存儲N個采樣點的數(shù)據(jù),其中,N=p*(n+1),n為碼片長度;
碼片數(shù)據(jù)匹配單元,用于設(shè)置采樣點起始位置為m,起始位置步長x,將第k個采樣點至第(p+k-1)個采樣點累加總共組成n個碼片數(shù)據(jù);
其中,m=m+x,m的初始值為1,m小于等于p,k=k+1,k的初始值為1。
具體的,所述采樣點數(shù)量獲取單元包括:
碼相位差計算子單元,用于計算相鄰采樣點之間的碼相位差Phase_dif;
采樣點數(shù)量計算子單元,用于根據(jù)所述碼相位差計算一個碼片內(nèi)的采樣點數(shù)量p。
具體的,所述碼相位差計算子單元根據(jù)下述公式計算相鄰采樣點之間的碼相位差Phase_dif:
其中,n為碼片長度,fs為預(yù)設(shè)采樣頻率。
具體的,所述碼相位搜索模塊34包括:
第一碼相位搜索單元,用于所述碼匹配結(jié)果和本地復(fù)制的測距碼進入碼相關(guān)器進行碼相位搜索;或者
第二碼相位搜索單元,用于所述碼匹配結(jié)果和本地復(fù)制的測距碼進入并行碼相位搜索單元進行碼相位搜索。
具體的,由本地測距碼生成器生成本地復(fù)制的測距碼,本地復(fù)制的測距碼是整碼片數(shù)據(jù)。
第一碼相位搜索單元由碼相關(guān)器組成,在此不再贅述。
第二碼相位搜索單元由并行碼相位搜索單元組成,其結(jié)構(gòu)如圖4所示,包括第一傅立葉變換器、第二傅立葉變換器、乘法器和反傅立葉變換器。其中,碼匹配模塊輸出的碼匹配結(jié)果輸入至第一傅立葉變換器,本地測距碼生成器生成的本地復(fù)制的測距碼輸入至第二傅立葉變換器,第一傅立葉變換器的輸出結(jié)果取共軛后和第二傅立葉變換器的輸出結(jié)果進入乘法器,乘法器的輸出結(jié)果輸入至反傅立葉變換器,反傅立葉變換器的輸出結(jié)果輸入至碼相位確定模塊35的峰值檢測單元。具體第二碼相位搜索單元的工作原理,在此不再贅述。
參見圖5,是本發(fā)明實施例三提供的用戶終端的示意框圖,為了便于說明,僅示出了與本發(fā)明實施例相關(guān)的部分。
所述用戶終端5包括實施例二中所述的確定測距碼的碼相位的裝置3。
所述確定測距碼的碼相位的裝置3包括:采樣模塊31、混頻模塊32、碼相位搜索模塊34和碼相位確定模塊35。
其中,采樣模塊31,用于以預(yù)設(shè)采樣頻率對下變頻后的中頻導(dǎo)航信號進行采樣,得到離散數(shù)據(jù);
混頻模塊32,用于先設(shè)置本地多普勒頻率,在所述本地多普勒頻率上疊加上預(yù)設(shè)的中頻頻率后與所述離散數(shù)據(jù)進行混頻,得到載波剝離后的數(shù)據(jù);
碼匹配模塊33,用于根據(jù)所述載波剝離后的數(shù)據(jù)和采樣點起始位置進行碼匹配操作,得到碼匹配結(jié)果;
碼相位搜索模塊34,用于根據(jù)所述碼匹配結(jié)果和本地復(fù)制的測距碼進行碼相位搜索;
碼相位確定模塊35,用于進行峰值檢測,若峰值捕獲成功,則存儲捕獲的峰值,并使采樣點起始位置加起始位置步長x,返回碼匹配模塊進行碼匹配操作,直至采樣點起始位置大于一個碼片內(nèi)的采樣點數(shù)量p;若采樣點起始位置大于一個碼片內(nèi)的采樣點數(shù)量p,則比較存儲的p/x個峰值,找出最大峰值,所述測距碼的碼相位為所述最大峰值對應(yīng)的碼相位;若峰值捕獲失敗,則返回采樣模塊,改變多普勒步長重復(fù)調(diào)用混頻模塊、碼匹配模塊、碼相位搜索模塊,以及所述碼相位確定模塊,直至峰值捕獲成功;
其中,x=x+1,x的初始值為1,x小于p,p是自然數(shù),且p能被x整除。
具體的,所述碼匹配模塊33包括:
采樣點數(shù)量獲取單元,用于獲取一個碼片內(nèi)的采樣點數(shù)量p;
采樣點數(shù)據(jù)存儲單元,用于連續(xù)存儲N個采樣點的數(shù)據(jù),其中,N=p*(n+1),n為碼片長度;
碼片數(shù)據(jù)匹配單元,用于設(shè)置采樣點起始位置為m,起始位置步長x,將第k個采樣點至第(p+k-1)個采樣點累加總共組成n個碼片數(shù)據(jù);
其中,m=m+x,m的初始值為1,m小于等于p,k=k+1,k的初始值為1。
具體的,所述采樣點數(shù)量獲取單元包括:
碼相位差計算子單元,用于計算相鄰采樣點之間的碼相位差Phase_dif;
采樣點數(shù)量計算子單元,用于根據(jù)所述碼相位差計算一個碼片內(nèi)的采樣點數(shù)量p。
具體的,所述碼相位差計算子單元根據(jù)下述公式計算相鄰采樣點之間的碼相位差Phase_dif:
其中,n為碼片長度,fs為預(yù)設(shè)采樣頻率。
具體的,所述碼相位搜索模塊34包括:
第一碼相位搜索單元,用于所述碼匹配結(jié)果和本地復(fù)制的測距碼進入碼相關(guān)器進行碼相位搜索;或者
第二碼相位搜索單元,用于所述碼匹配結(jié)果和本地復(fù)制的測距碼進入并行碼相位搜索單元進行碼相位搜索。
具體的,由本地測距碼生成器生成本地復(fù)制的測距碼,本地復(fù)制的測距碼是整碼片數(shù)據(jù)。
第一碼相位搜索單元由碼相關(guān)器組成,在此不再贅述。
第二碼相位搜索單元由并行碼相位搜索單元組成,其結(jié)構(gòu)如圖4所示,包括第一傅立葉變換器、第二傅立葉變換器、乘法器和反傅立葉變換器。其中,碼匹配模塊輸出的碼匹配結(jié)果輸入至第一傅立葉變換器,本地測距碼生成器生成的本地復(fù)制的測距碼輸入至第二傅立葉變換器,第一傅立葉變換器的輸出結(jié)果取共軛后和第二傅立葉變換器的輸出結(jié)果進入乘法器,乘法器的輸出結(jié)果輸入至反傅立葉變換器,反傅立葉變換器的輸出結(jié)果輸入至碼相位確定模塊35的峰值檢測單元。具體第二碼相位搜索單元的工作原理,在此不再贅述。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到,為了描述的方便和簡潔,僅以上述各功能模塊的劃分進行舉例說明,實際應(yīng)用中,可以根據(jù)需要而將上述功能分配由不同的功能單元、模塊完成,即將所述用戶終端的內(nèi)部結(jié)構(gòu)劃分成不同的功能單元或模塊,以完成以上描述的全部或者部分功能。實施例中的各功能模塊可以集成在一個處理單元中,也可以是各個單元單獨物理存在,也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中,上述集成的單元既可以采用硬件的形式實現(xiàn),也可以采用軟件功能單元的形式實現(xiàn)。另外,各功能模塊的具體名稱也只是為了便于相互區(qū)分,并不用于限制本申請的保護范圍。上述用戶終端中模塊的具體工作過程,可以參考前述方法實施例中的對應(yīng)過程,在此不再贅述。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識到,結(jié)合本文中所公開的實施例描述的各示例的模塊及算法步驟,能夠以電子硬件、計算機軟件或者二者的結(jié)合來實現(xiàn),為了清楚地說明硬件和軟件的可互換性,在上述說明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行,取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對每個特定的應(yīng)用來使用不同方法來實現(xiàn)所描述的功能,但是這種實現(xiàn)不應(yīng)認為超出本發(fā)明的范圍。
在本發(fā)明所提供的實施例中,應(yīng)該理解到,所揭露的用戶終端和方法,可以通過其它的方式實現(xiàn)。例如,以上所描述的用戶終端實施例僅僅是示意性的,例如,所述模塊或單元的劃分,僅僅為一種邏輯功能劃分,實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式,例如多個單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個系統(tǒng),或一些特征可以忽略,或不執(zhí)行。另一點,所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通訊連接可以是通過一些接口,裝置或單元的間接耦合或通訊連接,可以是電性,機械或其它的形式。
所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的,作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元,即可以位于一個地方,或者也可以分布到多個網(wǎng)絡(luò)單元上??梢愿鶕?jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現(xiàn)本實施例方案的目的。
另外,在本發(fā)明各個實施例中的各功能模塊可以集成在一個處理單元中,也可以是各個單元單獨物理存在,也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實現(xiàn),也可以采用軟件功能單元的形式實現(xiàn)。
所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用時,可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質(zhì)中。基于這樣的理解,本發(fā)明實施例的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻的部分或者該技術(shù)方案的全部或部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來,該計算機軟件產(chǎn)品存儲在一個存儲介質(zhì)中,包括若干指令用以使得一臺計算機設(shè)備(可以是個人計算機,服務(wù)器,或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)或處理器(processor)執(zhí)行本發(fā)明實施例各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括:U盤、移動硬盤、只讀存儲器(ROM,Read-Only Memory)、隨機存取存儲器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。
以上所述實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改,或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實施例各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。