B1C QMBOC信号的接收方法及芯片、模组
技术领域
[0001] 本
发明涉及卫星导航技术领域，更具体地，涉及卫星导航
定位信号处理领域。
背景技术
[0002] 近年来，随着无线通信技术发展移动设备导航应用需求激增，全球卫星
导航系统接收机逐渐向系统小型化、芯片化、低功耗方面发展。卫星导航接收机中捕获功能的实现依赖于接收机超强的运算能
力，合理的减少接收机捕获资源是一种比较有效的降低接收机功耗及芯片成本的方法。对
卫星信号捕获长码所需资源明显多于对短码捕获所需资源，例如BDS的长码信号(B1C)码长10230，短码信号(B1I)码长2046。长码信号(B1C)所需相关资源及运算资源是短码信号的5倍，
现有技术方案采用时域捕获或者频域捕获都无法减少直接捕获长码信号(B1C)所需要的运算资源、存储资源和功耗。因此需要改进。
发明内容
[0003] 本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种能降低运算资源、存储资源的B1C QMBOC信号的接收方法[0004] 根据本发明
实施例的B1C QMBOC信号的接收方法，包括如下步骤：
[0005] S100：捕获B1I信号；
[0006] S101：判定捕获到的B1I信号是否有效；
[0007] S102：若捕获到的B1I信号有效，对B1I信号做bit同步，确定B1I比特边界以获得B1I信号的码
相位与系统时间轴的对应关系；
[0008] S103：判定B1I信号的bit同步是否成功；
[0009] S104：若B1I信号的bit同步成功，
跟踪B1I信号，为接收机提供观测量信息并校验B1I信号的有效性；
[0010] S105：解算B1C信号的码相位估计值；
[0011] S106：解算B1C信号的多普勒估计值；
[0012] S107：根据B1C信号的多普勒估计值和码相位估计值的
精度，设定B1C信号的搜索
门限及步进参数；
[0013] S108：将B1C信号的搜索门限及步进参数配置给快速引导模
块，以快速捕获B1C信号。
[0014] 根据本发明实施例的B1C QMBOC信号的接收方法，通过B1I信号引导B1C QMBOC信号，可以减少直接捕获B1C信号所需的运算、存储资源，降低接收机功耗。
[0015] 另外，根据本发明上述实施例的B1C QMBOC信号的接收方法，还可以具有如下附加的技术特征：
[0016] 在本发明的一个实施例中，步骤S104和步骤S105之间还包括如下步骤：
[0017] S109：解析接收机电离层参数；
[0018] S110：判定电离层参数是否有效；
[0019] S111：若电离层参数有效，则对B1C信号码相位估计值做误差补偿。
[0020] 在本发明的一个实施例中，步骤S109具体为：通过外部注入的方式解析接收机电离层参数。
[0021] 在本发明的一个实施例中，步骤S111具体为：若电离层参数有效，根据BIC载波
频率、B1I
载波频率和电离层参数对B1C信号码相位估计值做误差补偿。
[0022] 在本发明的一个实施例中，步骤S108具体为：将B1C信号的搜索门限及步进参数配置给快速引导模块，快速引导模块以B1C信号的码相位估计值和多普勒估计值为中心对B1C信号做相关处理，在设定的搜索门限内按照设定的步进值循环搜索，以快速捕获B1C信号。
[0023] 在本发明的一个实施例中，所述搜索门限分别为多普勒100Hz、码相位2码片，所述步进分别为5Hz、0.5码片。
[0024] 本发明的另一个实施例的计算机存储介质，所述计算机存储介质被配置为应用了上述实施例所述的B1C QMBOC信号的接收方法。
[0025] 本发明的又一个实施例的卫星导航定位芯片，所述卫星导航定位芯片被配置为应用了上述实施例所述的B1C QMBOC信号的接收方法。
[0026] 本发明的再一个实施例的卫星导航定位芯片，包括：
[0027] 中频信号处理模块，所述中频信号处理模块将北斗信号下变频至零中频，并将零中频数据发送给信号捕获模块和快速引导模块；
[0028] 信号捕获模块，所述信号捕获模块与所述中频信号处理模块电连接，所述信号捕获模块接收所述零中频数据，并捕获B1I信号，再将所捕获的B1I信号发送给bit同步模块；
[0029] bit同步模块，所述bit同步模块与所述信号捕获模块电连接，所述bit同步模块获取B1I信号的码相位与系统时间轴的对应关系；
[0030] 信号跟踪模块，所述信号跟踪模块与所述bit同步模块电连接，所述信号跟踪模块检验确认B1I信号是否有效；
[0031] 码相位估计解算模块，所述码相位估计解算模块与所述信号跟踪模块电连接，所述码相位估计解算模块解算B1C信号的码相位估计值、B1C信号的多普勒估计值；和[0032] 快速引导模块，所述快速引导模块与所述码相位估计解算模块和所述中频信号处理模块电连接，所述快速引导模块通过B1C信号码相位估计值和多普勒估计值对B1C信号进行快速引导。
[0033] 本发明的另一个实施例的导航模组，包括上述实施例所述的卫星导航定位芯片。
[0034] 本发明的又一个实施例的交通工具，包括上述实施例所述的卫星导航定位芯片。
[0035] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
[0036] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0037] 图1是根据本发明实施例的B1C QMBOC信号的接收方法的一个
流程图；
[0038] 图2是根据本发明实施例的B1C QMBOC信号的接收方法的另一个流程图；
[0039] 图3是根据本发明实施例的卫星导航定位芯片的模块图。
具体实施方式
[0040] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0041] 下面结合附图具体描述根据本发明实施例的B1C QMBOC信号的接收方法。
[0042] 如图1至图3所示，根据本发明实施例的B1C QMBOC信号的接收方法，包括如下步骤：
[0043] S100：捕获B1I信号；
[0044] S101：判定捕获到的B1I信号是否有效；
[0045] S102：若捕获到的B1I信号有效，对B1I信号做bit同步，确定B1I比特边界以获得B1I信号的码相位与系统时间轴的对应关系；
[0046] S103：判定B1I信号的bit同步是否成功；
[0047] S104：若B1I信号的bit同步成功，跟踪B1I信号，为接收机提供观测量信息并校验B1I信号的有效性；
[0048] S105：解算B1C信号的码相位估计值；
[0049] S106：解算B1C信号的多普勒估计值；
[0050] S107：根据B1C信号的多普勒估计值和码相位估计值的精度，设定B1C信号的搜索门限及步进参数；
[0051] S108：将B1C信号的搜索门限及步进参数配置给快速引导模块，以快速捕获B1C信号。
[0052] 在步骤S102中，B1I信号在整10毫秒边界处与BIC信号码相位起点相同，确定了B1I比特边界才能找到B1I的整10毫秒
位置，从而才能获得B1I信号的码相位与系统时间轴的对应关系。
[0053] 本发明实施例的B1C QMBOC信号的接收方法利用同一卫星广播的长码信号(B1C/L1C)零相位总对齐短码信号(B1I/L1CA)的零相位的特征，通过短码信号(B1I信号)的码相位与系统时间轴的对应关系估算出长码信号(B1C/L1C)码相位估计值；利用同一卫星不同频率信号
多普勒效应相同的特性，通过短码信号(B1I信号)的多普勒估算出长码信号(B1C/L1C)多普勒估计值；利用获得的短码信号(B1I/L1CA)多普勒估计值、码相位估计值快速引导捕获长码信号(B1C信号)，可以减少直接捕获B1C信号所需的运算、存储资源，降低接收机功耗，不需要太多的运算、存储资源就能捕获引导B1C QMBOC信号。也就是说采用本发明实施例的B1C QMBOC信号的接收方法，通过非直接捕获B1C信号的方式，可显著减少对B1C信号多普勒、码相位搜索范围，可有效降低捕获资源开销及接收机功耗，同时在芯片设计方案中可减小芯片尺寸，与现有技术采用的对B1C信号直接捕获相比具有数倍效率的提高。
[0054] 需要说明的是，由于在GPS卫星导航中，也具有短码信号L1CA的零相位与长码信号L1C的零相位对齐的特点，因此也可以用本发明实施例的B1C QMBOC信号的接收方法，通过短码信号(L1CA信号)多普勒估计值、码相位估计值快速引导捕获长码信号(L1C信号)，以减少直接捕获L1C信号所需的运算、存储资源，降低接收机功耗。
[0055] 另外，B1I码相位与系统时间轴的对应关系可以理解为本地时钟计数。
[0056] 在本发明的一个实施例中，步骤S104和步骤S105之间还包括如下步骤：
[0057] S109：解析接收机电离层参数；
[0058] S110：判定电离层参数是否有效；
[0059] S111：若电离层参数有效，则对B1C信号码相位估计值做误差补偿。
[0060] 因BIC/B1I载波频率不同，电离层对信号折射率不一样，由此导致不同频率信号到达用户接收机天线路径不一样，所以同一时刻广播的卫星信号，到达接收机天线是有先后顺序的，先后顺序的差值可以通过电离层参数根据不同的卫星信号载波频率计算、补偿。因此将电离层误差补偿到B1C信号从而可以获得更高精度的码相位估计值。
[0061] 在本发明的一个实施例中，步骤S109具体为：通过外部注入的方式解析接收机电离层参数。
[0062] 在本发明的一个实施例总，在步骤S109中，也可以直接解析卫星信号以获得电离层参数。
[0063] 在本发明的一个实施例中，步骤S111具体为：若电离层参数有效，根据BIC载波频率、B1I载波频率和电离层参数对B1C信号码相位估计值做误差补偿。
[0064] 在本发明的一个实施例中，步骤S108具体为：将B1C信号的搜索门限及步进参数配置给快速引导模块，快速引导模块以B1C信号的码相位估计值和多普勒估计值为中心对B1C信号做相关处理，在设定的搜索门限内按照设定的步进值循环搜索，以快速捕获B1C信号。
[0065] 在本发明的一个实施例中，所述搜索门限分别为多普勒100Hz、码相位2码片，所述步进分别为5Hz、0.5码片。
[0066] 本发明的又一个实施例的卫星导航定位芯片，所述卫星导航定位芯片被配置为应用了上述实施例所述的B1C QMBOC信号的接收方法。由于本发明上述实施例的B1C QMBOC信号的接收方法具有上述的有益效果，因此应用了上述实施例的卫星导航定位芯片也具有相应的有益效果，在此不再进行赘述。
[0067] 本发明的再一个实施例的卫星导航定位芯片，包括：中频信号处理模块、信号捕获模块、bit同步模块、信号跟踪模块、码相位估计解算模块和快速引导模块。
[0068] 中频信号处理模块将北斗信号下变频至零中频，并将零中频数据发送给信号捕获模块和快速引导模块。
[0069] 信号捕获模块与中频信号处理模块电连接，信号捕获模块接收零中频数据，并捕获B1I信号，再将所捕获的B1I信号发送给bit同步模块。
[0070] bit同步模块与信号捕获模块电连接，bit同步模块获取B1I信号的码相位与系统时间轴的对应关系。
[0071] 信号跟踪模块与bit同步模块电连接，信号跟踪模块检验确认B1I信号是否有效。
[0072] 码相位估计解算模块与信号跟踪模块电连接，码相位估计解算模块解算B1C信号的码相位估计值、B1C信号的多普勒估计值。
[0073] 快速引导模块与码相位估计解算模块和中频信号处理模块电连接，快速引导模块通过B1C信号码相位估计值和多普勒估计值对B1C信号进行快速引导。
[0074] 本发明实施例的卫星导航定位芯片利用同一卫星广播的长码信号(B1C/L1C)零相位总对齐短码信号(B1I/L1CA)的零相位的特征，通过短码信号(B1I信号)的码相位与系统时间轴的对应关系估算出长码信号(B1C/L1C)码相位估计值；利用同一卫星不同频率信号多普勒效应相同的特性，通过短码信号(B1I信号)的多普勒估算出长码信号(B1C/L1C)多普勒估计值；利用获得的短码信号(B1I/L1CA)多普勒估计值、码相位估计值快速引导捕获长码信号(B1C信号)，可以减少直接捕获B1C信号所需的运算、存储资源，降低接收机功耗，不需要太多的运算、存储资源就能捕获引导B1C QMBOC信号。也就是说采用本发明实施例的卫星导航定位芯片，通过非直接捕获B1C信号的方式，可显著减少对B1C信号多普勒、码相位搜索范围，可有效降低捕获资源开销及接收机功耗，同时在芯片设计方案中可减小芯片尺寸，与现有技术采用的对B1C信号直接捕获相比具有数倍效率的提高。
[0075] 本发明的另一个实施例的导航模组，包括上述实施例的卫星导航定位芯片。由于本发明上述实施例的卫星导航定位芯片具有上述的有益效果，因此应用了上述实施例的导航模组也具有相应的有益效果，在此不再进行赘述。
[0076] 本发明的又一个实施例的交通工具，包括上述实施例的卫星导航定位芯片。由于本发明上述实施例的卫星导航定位芯片具有上述的有益效果，因此应用了上述实施例的交通工具也具有相应的有益效果，在此不再进行赘述。
[0077] 在本
说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0078] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、
修改、替换和变型。
