导航信号生成方法
【技术领域】
[0001]本发明属于卫星导航技术领域，特别涉及一种GPS的L2C信号生成方法及装置。
【背景技术】
[0002]目前，GPS(Global Posit1ning System，全球定位系统)卫星同时发射L1、L2两路扩频信号，其各自的载波中心频率分别为1575.42MHz、1227.60MHz，L1载波上调制导航电文、CA码和P码，L2载波上调制导航电文、P码和C码，其中民用GPS接收机通常只能利用L1载波上的CA码，军用GPS接收机CA码和P码的应用都比较广泛。
[0003]随着GPS现代化的实施，GPS卫星上越来越多的采用在L2载频上加发民用信号，以使得GPS民用用户也能够用L1和L2双频以校正电离层传播误差，而这一信号采用了特殊的民用中等长度码(CM码)和民用长码(CL码)进行时分复用，更适合在室内、林荫路、隧道等微弱环境下应用。由此，GPS卫星的L2载频上已经开始采用信号L2C码，在现有技术中若直接对L2C信号进行捕获，那么会由于L2C信号中CM和CL码的长度是C/A码的10倍和750倍，造成需要上百个小时来完成捕获工作，造成捕获L2C信号的速度较低。
[0004]而目前存在以下方案:先捕获CM码，再利用CM短码和CL长码固定的相位关系来实现CL长码的捕获，最终实现L2C信号的捕获。但这种方案中在L2C信号的捕获过程中需要限定各种条件规则，由此造成这种方案应用的局限性，无法广泛应用在各种复杂的信号处理中。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的目的在于，提供一种GPS的L2C信号生成方法，用以解决现有技术中捕获L2C信号的速率较低的技术问题。
[0006]本发明提供了一种GPS的L2C信号生成方法，所述方法包括:
[0007]捕获GPS的L1CA信号并置入引导标志，以生成码NCO累加量；
[0008]基于所述码NCO累加量，生成E、P、L三个支路的本地伪码同步信号组及捕获码型选择标志组；
[0009]基于所述本地伪码同步信号组，利用CM移位寄存器及CL移位寄存器，对所述L1CA信号中的CM码和CL码进行计数操作及移位操作，以生成E、P、L三组本地CM码和CL码；
[0010]基于所述捕获码型选择标志组，对所述E、P、L三组本地CM码和CL码进行时分复用处理，以得到E、P、L三组本地L2C码；
[0011]利用经过预设时间长的L1CA信号的码周跳变沿，基于所述引导标志对所述E、P、L三组本地L2C码进行引导，生成目标L2C信号。
[0012]上述方法，优选的，所述基于所述码NC0累加量，生成E、P、L三个支路的本地伪码同步信号组及捕获码型选择标志组，包括:
[0013]对所述码NC0累加量进行负正跳变沿操作，生成本地伪码同步信号组中的P路即时码同步信号；
[0014]对所述码NCO累加量与预设的码相关距控制量的第一操作量进行负正跳变沿操作，生成本地伪码同步信号组中的E路即时码同步信号；
[0015]对所述码NC0累加量与所述码相关距控制量的第二操作量进行扶正跳变沿操作，生成本地伪码同步信号组中的L路即时码同步信号；
[0016]基于E路码NC0累加量的最高位的电平值，生成捕获码型选择标志组中的E路正弦副载波的电平值；
[0017]基于所述码NCO累加量的最高位的电平值，生成捕获码型选择标志组中的P路正弦副载波的电平值；
[0018]基于L路码NCO累加量的最高位的电平值，生成捕获码型选择标志组中的L路正弦副载波的电平值。
[0019]上述方法，优选的，基于所述本地伪码同步信号组，利用CM移位寄存器及CL移位寄存器，对所述L1CA信号中的CM码和CL码进行计数操作及移位操作，以生成E、P、L三组本地CM码和CL码，包括:
[0020]以所述本地伪码同步信号组中的P路即时码同步信号为驱动信号，触发所述CM移位寄存器及所述CL移位寄存器分别进行计数操作；
[0021]在所述CM移位寄存器计数达到预设的第一阈值时，设置所述CM移位寄存器的初始化值，在所述CL移位寄存器计数达到预设的第二阈值时，设置所述CL移位寄存器的初始化值并通过移位操作生成CM码和CL码。
[0022]上述方法，优选的，所述基于所述捕获码型选择标志组，对所述E、P、L三组本地CM码和CL码进行时分复用处理，以得到E、P、L三组本地L2C码，包括:
[0023]在所述捕获码型选择标志组中的选择标志作用下，将所述CM码和CL码通过时分复用的方式交织生成L2C码；
[0024]以所述本地伪码同步信号组中的三路同步信号为驱动，利用所述L2C码生成E、P、L三路L2C码。
[0025]上述方法，优选的，所述预设时间长为1.5秒；
[0026]相应的，所述利用经过预设时间长的L1CA信号的码周跳变沿，基于所述引导标志对所述E、P、L三组本地L2C码进行引导，生成目标GPS的L2C信号，包括:
[0027]在所述L1CA信号的1.5秒码周跳变沿到达时，基于所述引导标志对所述CM移位寄存器及所述CL移位寄存器设置初始值，并设置CM和CL的码片计数为0，以生成目标L2C信号。
[0028]本发明还提供了一种GPS的L2C信号生成装置，所述装置包括:
[0029]累加量获取单元，用于捕获GPS的L1CA信号并置入引导标志，以生成码NCO累加量；
[0030]累加量操作单元，用于基于所述码NC0累加量，生成E、P、L三个支路的本地伪码同步信号组及捕获码型选择标志组；
[0031]计数移位操作单元，用于基于所述本地伪码同步信号组，利用CM移位寄存器及CL移位寄存器，对所述L1CA信号中的CM码和CL码进行计数操作及移位操作，以生成E、P、L三组本地CM码和CL码；
[0032]时分复用处理单元，用于基于所述捕获码型选择标志组，对所述E、P、L三组本地CM码和CL码进行时分复用处理，以得到E、P、L三组本地L2C码；
[0033]码引导单元，用于利用经过预设时间长的L1CA信号的码周跳变沿，基于所述引导标志对所述E、P、L三组本地L2C码进行引导，生成目标L2C信号。
[0034]上述装置，优选的，所述累加量操作单元包括:
[0035]P信号生成子单元，用于对所述码NC0累加量进行负正跳变沿操作，生成本地伪码同步信号组中的P路即时码同步信号；
[0036]E信号生成子单元，用于对所述码NC0累加量与预设的码相关距控制量的第一操作量进行负正跳变沿操作，生成本地伪码同步信号组中的E路即时码同步信号；
[0037]L信号生成子单元，用于对所述码NC0累加量与所述码相关距控制量的第二操作量进行扶正跳变沿操作，生成本地伪码同步信号组中的L路即时码同步信号；
[0038]E电平值生成子单元，用于基于E路码NC0累加量的最高位的电平值，生成捕获码型选择标志组中的E路正弦副载波的电平值；
[0039]P电平值生成子单元，用于基于所述码NC0累加量的最高位的电平值，生成捕获码型选择标志组中的P路正弦副载波的电平值；
[0040]L电平值生成子单元，用于基于L路码NC0累加量的最高位的电平值，生成捕获码型选择标志组中的L路正弦副载波的电平值。
[0041 ]上述装置，优选的，所述计数移位操作单元包括:
[0042]计数子单元，用于以所述本地伪码同步信号组中的P路即时码同步信号为驱动信号，触发所述CM移位寄存器及所述CL移位寄存器分别进行计数操作；
[0043]移位子单元，用于在所述CM移位寄存器计数达到预设的第一阈值时，设置所述CM移位寄存器的初始化值，在所述CL移位寄存器计数达到预设的第二阈值时，设置所述CL移位寄存器的初始化值并通过移位操作生成CM码和CL码。
[0044]上述装置，优选的，所述时分复用处理单元包括:
[0045]复用操作子单元，用于在所述捕获码型选择标志组中的选择标志作用下，将所述CM码和CL码通过时分复用的方式交织生成L2C码；
[0046]码生成子单元，用于以所述本地伪码同步信号组中的三路同步信号为驱动，利用所述L2C码生成E、P、L三路L2C码。
[0047]上述装置，优选的，所述预设时间长为1.5秒；
[0048]相应的，所述码弓I导单元包括:
[0049]码引导子单元，用于在所述L1CA信号的1.5秒码周跳变沿到达时，基于所述引导标志对所述CM移位寄存器及所述CL移位寄存器设置初始值，并设置CM和CL的码片计数为0，以生成目标L2C信号。
[0050]由上述方案可知，本发明提供的一种GPS的L2C信号生成方法及装置，通过对GPS的L1CA信号进行捕获之后，置入引导标志，通过时分复用机制选择性的捕获CM码或CL码得到L2C码，在等待一个预设时间长的跳变沿处对L2C码实施引导，产生超前、及时、滞后三路相关间距可配置的L2C信号，没有其他条件的限制，并且避