CSK信号接收装置及其信号处理方法

文档序号:31405913发布日期:2022-09-03 06:46阅读:232来源:国知局
CSK信号接收装置及其信号处理方法
csk信号接收装置及其信号处理方法
技术领域
1.本发明涉及精密单点定位技术领域,更为具体地,涉及一种csk信号接收装置及其信号处理方法。


背景技术:

2.准天顶卫星系统(quasi-zenith satellite system,qzss)通过l6频段播发厘米级增强服务信息(clas),其block ii卫星采用时分复用的方式在l6上同时播发l6d和l6e信号,分别提供区域和全球服务。l6d、l6e采用码移键控(code shift keying,csk)调制技术,每个符号包含8比特信息。
3.csk调制信号与gnss信号不同,它通过不同的码相位偏移传递信息,接收过程需要大量相关积分运算,一般采用fft(离散傅立叶变换)提高运算速度,模块规模较大,会增加成本和功耗。具体地,csk调制信号,每个符号周期内调制的扩频码码相位偏移不同,需要对所有可能的码相位偏移量都进行一次相关积分,最大相关值对应的码相位偏移量为传输的信息值;在通过现有技术直接对csk信号进行处理的过程中,需要信号捕获、信号跟踪阶段,信号跟踪阶段需要计算扩频码定时误差,码相位偏移量搜索至少以半码片为步长,积分/清零通道数目增加一倍,再使用pll(phase locked loop,锁相回路)、dll(delay-locked-loop,延时锁定环路)形成闭环,对csk信号进行持续接收。显然,现有的csk信号接收处理过程需要的模块规模较大,需要较大的成本和功耗。
4.基于此,亟需一种能够有效简化csk信号处理模块,从而降低成本和功耗的方法。


技术实现要素:

5.鉴于上述问题,本发明的目的是提供csk信号接收装置及其信号处理方法,能够有效简化csk信号处理模块,从而降低成本和功耗。
6.本发明提供的一种csk信号接收装置,包括射频模块、gnss信号处理模块、信息辅助模块以及csk信号处理模块;其中,
7.所述射频模块用于将输入的来自同一颗卫星播发的gnss信号和csk信号转换为gnss数字中频信号和csk数字中频信号;
8.所述gnss信号处理模块用于获取所述gnss数字中频信号的载波频率、扩频码频率以及扩频码相位;
9.所述信息辅助模块用于基于所述gnss数字中频信号的载波频率计算相应的csk信号载波频率,并基于所述gnss数字中频信号的扩频码频率以及扩频码相位计算相应的csk信号扩频码速率和扩频码相位;
10.所述csk信号处理模块用于基于所述csk信号载波频率和所述csk信号扩频码速率、扩频码相位对所述csk数字中频信号进行信号接收处理。
11.此外,优选的方案是,所述gnss信号处理模块包括第一载波剥离单元、第一扩频码剥离单元以及第一积分/清零单元、载波相位鉴别器单元、载波环低通滤波器单元、定时误
差鉴别器单元以及定时同步环低通滤波器单元;其中,
12.所述第一载波剥离单元用于基于预设的第一载波数控振荡器单元对输入的所述gnss数字中频信号进行载波频率剥离;
13.所述扩频码剥离单元用于基于预设的第一积分/清零数控振荡器单元对载波频率剥离后的gnss数字中频信号进行扩频码剥离;
14.所述第一积分/清零单元用于对扩频码剥离后的gnss数字中频信号进行积分运算,并将积分运算后的gnss数字中频信号输出;
15.所述载波相位鉴别器单元用于对经积分运算后的gnss数字中频信号的载波相位和载波频率进行误差检测,并生成误差信息;所述载波环低通滤波器单元用于对所述误差信息进行低通滤波,并将低通滤波后的误差信息输出至所述第一载波数控振荡器单元进行频率字修正;
16.所述定时误差鉴别器单元用于对经积分运算后的gnss数字中频信号进行时间同步误差检测,并生成定时误差;所述定时同步环低通滤波器单元用于对所述定时误差进行低通滤波,并将低通滤波后的定时误差输出至所述第一积分/清零数控振荡器单元进行频率字修正;并且,
17.所述第一载波数控振荡器单元基于相应的频率字修正生成所述gnss数字中频信号的载波频率,所述第一积分/清零数控振荡器单元基于相应的频率字修正生成所述gnss数字中频信号的扩频码频率以及扩频码相位。
18.此外,优选的方案是,所述信息辅助模块包括载波频率辅助单元和扩频码频率、相位辅助单元,其中,
19.所述载波频率辅助单元用于基于所述gnss数字中频信号的载波频率计算相应的csk信号载波频率,所述扩频码频率、相位辅助单元用于基于所述gnss数字中频信号的扩频码频率以及扩频码相位计算相应的csk信号扩频码速率和扩频码相位。
20.此外,优选的方案是,所述gnss数字中频信号的载波频率包括gnss信号标称载波频率和gnss信号载波多普勒频率,所述csk信号载波频率包括csk信号标称载波频率和csk信号载波多普勒频率;所述csk信号载波多普勒频率的计算公式为:
[0021][0022]
其中,f
carrier,csk
为csk信号标称载波频率,f
carrier,gnss
为gnss信号标称载波频率,f
gnss,doppler
为gnss信号载波多普勒频率,f
carrier,csk
、f
carrier,gnss
、f
gnss,doppler
均为已知量;
[0023]
所述gnss数字中频信号的扩频码频率包括gnss信号标称扩频码速率和gnss信号扩频码多普勒频率,所述csk信号扩频码速率包括csk信号标称扩频码速率和csk信号扩频码多普勒频率;所述csk信号扩频码多普勒频率的计算公式为:
[0024][0025]
其中,f
code,gnss
为gnss信号标称扩频码速率,f
code,gnss,doppler
为gnss信号扩频码多普勒频率,f
code,csk
为csk信号标称扩频码速率,f
code,gnss
、f
code,gnss,doppler
、f
code,csk
均为已知量。
[0026]
此外,优选的方案是,所述csk信号处理模块包括第二载波剥离单元、第二扩频码
剥离单元,第二积分/清零单元以及rs译码单元;其中,
[0027]
所述第二载波剥离单元用于基于预设的第二载波数控振荡器单元配合所述信息辅助模块输入的csk信号载波频率对输入的所述csk数字中频信号进行载波频率剥离;
[0028]
所述第二扩频码剥离单元用于基于预设的第二积分/清零数控振荡器单元配合所述信息辅助模块输入的csk信号扩频码速率和扩频码相位对载波频率剥离后的csk数字中频信号进行扩频码剥离;
[0029]
所述第二积分/清零单元用于对扩频码剥离后的csk数字中频信号进行积分运算;
[0030]
所述rs译码单元用于对积分运算后的csk数字中频信号进行译码处理。
[0031]
此外,优选的方案是,所述csk数字中频信号为l6信号,所述l6信号包括l6d信号和l6e信号;并且,
[0032]
所述csk信号处理模块包括第一乘法器,第二乘法器、第二载波数控振荡器、第二积分/清零数控振荡器、扩频码发生器、扩频码缓存器、积分/清零阵列、积分/清零使能单元、硬判决单元以及rs译码单元;其中,
[0033]
所述第一乘法器用于基于所述第二载波数控振荡器配合所述信息辅助模块输入的csk信号载波频率对输入的所述l6信号进行载波频率剥离;
[0034]
所述扩频码发生器用于基于所述第二积分/清零数控振荡器配合所述信息辅助模块输入的csk信号扩频码速率和扩频码生成与所述l6信号对应的扩频码;
[0035]
所述扩频码缓存器用于缓存存储与所述l6信号对应的扩频码的连续的256个码片;
[0036]
所述第二乘法器用于基于所述扩频码的连续的256个码片对所述l6信号的256个l6信号码片分别进行扩频码剥离,并将扩频码剥离后的256个l6信号码片分别输出至预设的相应的积分/清零通道内;
[0037]
所述积分/清零阵列用于分别实现256个通道内各l6信号码片的符号周期积分/清零运算;
[0038]
所述积分/清零使能单元用于基于所述第二积分/清零数控振荡器控制所述积分/清零阵列是否对当前采样点进行积分;
[0039]
所述硬判决单元用于所述积分/清零阵列输入的256个积分结果进行判断,以将绝对值最大的积分结果对应的码相位偏移量作为硬判决单元的输出;
[0040]
所述rs译码单元用于每完成一帧的接收后,基于所述硬判决单元输入的码相位偏移量进行rs译码。
[0041]
此外,优选的方案是,所述l6d信号与所述l6e信号分时复用,并且,
[0042]
当接收所述l6d信号时,所述积分/清零使能单元用于控制所述积分/清零阵列在所述l6e信号的码片范围内的采样点不进行积分;
[0043]
当接收所述l6e信号时,所述积分/清零使能单元用于控制所述积分/清零阵列在所述l6d信号的码片范围内的采样点不进行积分。
[0044]
此外,优选的方案是,所述csk信号接收装置还包括中频数据回放缓存模块,所述中频数据回放缓存模块用于对所述射频模块输入的所述gnss数字中频信号和所述csk数字中频信号进行缓冲与回放;并将回放的所述gnss数字中频信号输出至所述gnss信号处理模块,将回放的所述csk数字中频信号输出至所述csk信号处理模块。
[0045]
此外,优选的方案是,所述射频模块包括射频单元、混频单元和adc单元;其中,
[0046]
所述射频单元用于将输入的来自同一颗卫星播发的gnss信号和csk信号转换为相应的射频信号;
[0047]
所述混频单元用于将所述射频信号变频为相应的中频信号;
[0048]
所述adc单元用于对所述中频信号进行采样、量化以将所述中频信号转换为相应的gnss数字中频信号和csk数字中频信号。
[0049]
另外方面,本发明还提供一种csk信号接收处理方法,所述方法通过前述的csk信号接收装置对所述csk信号进行信号接收处理,所述方法包括:
[0050]
通过所述射频模块将输入的来自同一颗卫星播发的gnss信号和csk信号转换为gnss数字中频信号和csk数字中频信号;
[0051]
通过所述gnss信号处理模块获取所述gnss数字中频信号的载波频率、扩频码频率以及扩频码相位;
[0052]
通过所述信息辅助模块基于所述gnss数字中频信号的载波频率计算相应的csk信号载波频率,并基于所述gnss数字中频信号的扩频码频率以及扩频码相位计算相应的csk信号扩频码速率和扩频码相位;
[0053]
通过所述csk信号处理模块基于所述csk信号载波频率和所述csk信号扩频码速率、扩频码相位对所述csk数字中频信号进行信号接收处理。
[0054]
和现有技术相比,上述根据本发明的csk信号接收装置,有如下有益效果:
[0055]
本发明提供的csk信号接收装置及其处理方法,利用同一颗卫星其它频段信号(gnss信号)进行辅助,csk信号只需要对所有可能的整数码片偏移量进行积分/清零操作,不需要pll、dll就可以实现csk信号的持续跟踪,积分结果直接进行译码,能够简化接收机(包括射频模块、gnss信号处理模块、信息辅助模块以及csk信号处理模块)的设计,降低接收机的成本和功耗。
[0056]
为了实现上述以及相关目的,本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而,这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外,本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。
附图说明
[0057]
通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容,并且随着对本发明的更全面理解,本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中:
[0058]
图1为根据本发明实施例的csk信号接收装置的逻辑结构图;
[0059]
图2为根据本发明实施例的l6信号接收装置的逻辑结构图。
[0060]
在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
具体实施方式
[0061]
在下面的描述中,出于说明的目的,为了提供对一个或多个实施例的全面理解,阐述了许多具体细节。然而,很明显,也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中,为了便于描述一个或多个实施例,公知的结构和设备以方框图的形式示出。
[0062]
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制;术语“第二”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;此外,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0063]
下面详细介绍本发明提供的csk信号接收装置的结构,图1为根据本发明实施例的csk信号接收装置的逻辑结构。
[0064]
由图1可知,本发明提供的csk信号接收装置,包括射频模块和中频数据处理模块;中频数据处理模块进一步包括gnss信号处理模块、信息辅助模块以及csk信号处理模块;其中,该射频模块用于将输入的来自同一颗卫星(准天顶卫星系统)播发的gnss信号和csk信号转换为gnss数字中频信号和csk数字中频信号;该gnss信号处理模块用于获取该gnss数字中频信号的载波频率、扩频码频率以及扩频码相位;该信息辅助模块用于基于该gnss数字中频信号的载波频率计算相应的csk信号载波频率,并基于该gnss数字中频信号的扩频码频率以及扩频码相位计算相应的csk信号扩频码速率和扩频码相位;该csk信号处理模块用于基于该csk信号载波频率和该csk信号扩频码速率、扩频码相位对该csk数字中频信号进行信号接收处理。
[0065]
需要说明的是,每颗qzss导航卫星同时播发l1 ca、l5、l6等多路信号,本发明提供的csk信号接收装置在gnss接收机处理l1 ca等信号的同时,对csk信号进行载波频率、扩频码速率、扩频码相位信息辅助,实现l6信号(属于csk信号)的同步接收。在有辅助信息的情况下,csk信号处理模块只进行载波解调、扩频码解调、积分/清零等操作,不需要采用pll和dll对载波和扩频码进行实时跟踪,能够简化csk信号处理模块,降低了接收机的成本和功耗。
[0066]
具体地,该gnss信号处理模块用于完成来自同一颗卫星(准天顶卫星系统)播发的gnss信号的接收处理,对于qzss卫星系统,主要接收处理l1 ca、l2c、l5信号(均属于gnss信号)。该gnss信号处理模块包括第一载波剥离单元、第一扩频码剥离单元以及第一积分/清零单元、载波相位鉴别器单元、载波环低通滤波器单元、定时误差鉴别器单元以及定时同步环低通滤波器单元。
[0067]
该第一载波剥离单元用于基于预设的第一载波数控振荡器单元对输入的该gnss数字中频信号进行载波频率剥离,完成残留的中频频率、载波多普勒频率的剥离;其中,
[0068]
第一载波数控振荡器单元与接收信号的载波相位同步,输出对应相位的正/余弦值。载波频率控制字用n比特表示,采用二进制补码表示,表达式为:
[0069][0070]
载波频率包括残留的中频载波频率和载波多普勒频率。
[0071]
该第一扩频码剥离单元用于基于预设的第一积分/清零数控振荡器单元对载波频
率剥离后的gnss数字中频信号进行扩频码剥离,完成gnss数字中频信号的扩频码解调,恢复传输的符号数据流;其中,
[0072]
第一积分/清零数控振荡器单元,与接收信号的扩频码相位同步,当振荡器扩频码相位有溢出时,推动扩频码发生器产生下一个扩频码片。积分/清零频率为扩频码速率的l倍,l通常取2或者4,积分/清零频率字用m比特表示,表达式为:
[0073][0074]
扩频码速率包括标称扩频码速率和码多普勒频率。
[0075]
该第一积分/清零单元用于对扩频码剥离后的gnss数字中频信号进行积分运算,并将积分运算后的gnss数字中频信号输出;主要完成积分运算,当完成预设的积分长度后,输出结果并清零,开始新的积分运算。
[0076]
该载波相位鉴别器单元用于对经积分运算后的gnss数字中频信号的载波相位和载波频率进行误差检测,计算接收信号与本地复现信号载波相位误差,并生成误差信息,二象限反正切、四象限反正切鉴别器是比较常用的载波相位鉴别器。
[0077]
该载波环低通滤波器单元用于对该误差信息进行低通滤波,并将低通滤波后的误差信息输出至该第一载波数控振荡器单元用于对第一载波数控振荡器单元进行频率字(载波频率控制字)修正。
[0078]
该定时误差鉴别器单元用于对经积分运算后的gnss数字中频信号进行扩频码的时间同步误差检测,并生成定时误差,迟早门鉴别器是比较常用的一种定时误差鉴别器。
[0079]
该定时同步环低通滤波器单元用于对定时误差鉴别器单元输出的该定时误差进行低通滤波,并将低通滤波后的定时误差输出至该第一积分/清零数控振荡器单元并用于对第一积分/清零数控振荡器单元进行频率字(积分/清零频率字)修正。
[0080]
需要说明的是,通过上述gnss信号处理模块的各单元即可实现来自同一颗卫星播发的gnss信号;并且由于csk信号与gnss信号来自于同一卫星播发,因此,可以将gnss信号处理模块得到的gnss数字中频信号的载波频率、扩频码频率以及扩频码相位用于csk信号的接收处理。gnss数字中频信号的载波频率和扩频码频率以及扩频码相位的具体获取过程为:该第一载波数控振荡器单元基于相应的频率字修正生成该gnss数字中频信号的载波频率,该第一积分/清零数控振荡器单元基于相应的频率字修正生成该gnss数字中频信号的扩频码频率以及扩频码相位。
[0081]
具体地,该信息辅助模块利用正在接收的gnss信号,辅助同一颗卫星播发的csk信号(包括l6信号)接收;信息辅助模块包括载波频率辅助单元和扩频码频率、相位辅助单元;其中,该载波频率辅助单元用于基于该gnss数字中频信号的载波频率计算相应的csk信号载波频率,该扩频码频率、相位辅助单元用于基于该gnss数字中频信号的扩频码频率以及扩频码相位计算相应的csk信号扩频码速率和扩频码相位,并输入csk信号的积分/清零数控振荡器单元(即第二积分/清零数控振荡器单元)。
[0082]
更为具体地,该gnss数字中频信号的载波频率包括gnss信号标称载波频率和gnss信号载波多普勒频率,该csk信号载波频率包括csk信号标称载波频率和csk信号载波多普勒频率;该csk信号载波多普勒频率的计算公式为:
[0083][0084]
其中,f
carrier,csk
为csk信号标称载波频率,f
carrier,gnss
为gnss信号标称载波频率,f
gnss,doppler
为gnss信号载波多普勒频率,f
carrier,csk
、f
carrier,gnss
、f
gnss,doppler
均为已知量;
[0085]
该gnss数字中频信号的扩频码频率包括gnss信号标称扩频码速率和gnss信号扩频码多普勒频率,该csk信号扩频码速率包括csk信号标称扩频码速率和csk信号扩频码多普勒频率;该csk信号扩频码多普勒频率的计算公式为:
[0086][0087]
其中,f
code,gnss
为gnss信号标称扩频码速率,f
code,gnss,doppler
为gnss信号扩频码多普勒频率,f
code,csk
为csk信号标称扩频码速率,f
code,gnss
、f
code,gnss,doppler
、f
code,csk
均为已知量。
[0088]
在本发明的一个优选的实施方式中,该csk信号处理模块用于完成csk信号接收功能,csk信号处理模块主要包括第二载波剥离单元、第二扩频码剥离单元,第二积分/清零单元以及rs译码单元。
[0089]
该第二载波剥离单元用于基于预设的第二载波数控振荡器单元配合该信息辅助模块输入的csk信号载波频率对输入的该csk数字中频信号进行载波频率剥离,完成残留中频频率、载波多普勒频率的剥离;其中,第二载波数控振荡器单元与接收信号的载波频率同步,第二载波数控振荡器单元载波频率控制字计算同第一载波数控振荡器单元。
[0090]
该第二扩频码剥离单元用于基于预设的第二积分/清零数控振荡器单元配合该信息辅助模块输入的csk信号扩频码速率和扩频码相位对载波频率剥离后的csk数字中频信号进行扩频码剥离,完成扩频码解调,恢复传输的符号数据流;其中,第二积分/清零数控振荡器单元与接收信号的扩频码相位同步,第二积分/清零数控振荡器单元积分/清零频率字计算同第一积分/清零数控振荡器单元,l取1。
[0091]
该第二积分/清零单元用于对扩频码剥离后的csk数字中频信号进行积分运算;主要完成积分运算,当完成一个符号周期的积分后,输出结果并清零,开始下一个符号周期的积分运算。
[0092]
该rs译码单元用于对积分运算后的csk数字中频信号进行译码处理;需要说明的是,csk信号(如l6信号)播发的信息通常预先经过了rs编码,因此需要相应的译码操作。
[0093]
此外,该csk信号接收装置还包括中频数据回放缓存模块,该中频数据回放缓存模块用于对该射频模块输入的该gnss数字中频信号和该csk数字中频信号进行缓冲与回放;并将回放的该gnss数字中频信号输出至该gnss信号处理模块,将回放的该csk数字中频信号输出至该csk信号处理模块。
[0094]
需要说明的是,中频数据回放缓存模块主要功能包括中频采样数据的缓存和回放。数据缓存采用两块存储器,进行乒乓操作,当其中一块存储器完成指定长度的数据存储后,回放至后续模块,进行gnss/csk信号的接收,此后的实时采样中频数据存放至另一块存储器中,两块存储器交替存储与回放。
[0095]
此外还需要说明的是,典型的gnss信号扩频码速率一般为0.511mcps、1.023mcps、2.046mcps、10.23mcps等,复数中频数据采样率一般取20~50mhz,gnss接收机时钟频率一
般高于200mhz,采用回放式结构,接收机先将低采样率的中频数据进行缓存,缓存的数据经过多次回放,实现多个信号同时处理,提高接收机的运算效率。
[0096]
另外,还需要说明的是,射频模块主要功能包括混频、采样、量化;天线接收到卫星信号,输入射频模块,通过混频将射频信号下变频至中频信号,中频信号经过adc模块进行采样量化,得到数字中频信号。
[0097]
具体地,该射频模块包括射频单元、混频单元和adc单元;其中,该射频单元用于将输入的来自同一颗卫星播发的gnss信号和csk信号转换为相应的射频信号;该混频单元用于将该射频信号变频为相应的中频信号;该adc单元用于对该中频信号进行采样、量化以将该中频信号转换为相应的gnss数字中频信号和csk数字中频信号。
[0098]
在本发明的一个具体地实施方式中,图2示出了根据本发明实施例的l6信号接收装置的逻辑结构,如附图2所示,本发明在提出的基于gnss接收机平台的基础上,详细设计了一种能够实现l6信号接收处理的csk信号处理模块。
[0099]
具体地,该csk数字中频信号为l6信号,该l6信号包括l6d信号和l6e信号;并且,该csk信号处理模块包括第一乘法器,第二乘法器、第二载波数控振荡器、第二积分/清零数控振荡器、扩频码发生器、扩频码缓存器、积分/清零阵列、积分/清零使能单元、硬判决单元以及rs译码单元。
[0100]
该第一乘法器用于基于该第二载波数控振荡器(用于生成正/余弦值)配合该信息辅助模块输入的csk信号载波频率对输入的该l6信号进行载波频率剥离。
[0101]
该扩频码发生器用于基于该第二积分/清零数控振荡器配合该信息辅助模块输入的csk信号扩频码速率和扩频码生成与该l6信号对应的扩频码,当接收l6d信号时,产生l6d的扩频码,当接收l6e信号时,产生l6e的扩频码;其中,第二积分/清零数控振荡器用于实现本地扩频码与接收信号扩频码相位同步。l6信号扩频码码长10230,周期4ms,l6d与l6e信号的扩频码通过分时复用的方式发送,每个信号扩频码速率为2.5575mcps,组成5.115mcps扩频码,积分/清零频率字按5.115mcps计算。
[0102]
该扩频码缓存器用于缓存存储与该l6信号对应的扩频码的连续的256个码片,需要说明的是,每个符号传输8比特信息,可能的扩频码偏移量为0~255,扩频码缓存存储连续的256个码片,每个码片对应一个积分/清零通道。
[0103]
该第二乘法器用于基于该扩频码的连续的256个码片对该l6信号的256个l6信号码片分别进行扩频码剥离,并将扩频码剥离后的256个l6信号码片分别输出至预设的相应的积分/清零通道内。
[0104]
该积分/清零阵列用于分别实现256个通道内各l6信号码片的一个符号周期积分/清零运算,l6信号一个符号周期为4ms。
[0105]
该积分/清零使能单元用于基于该第二积分/清零数控振荡器控制该积分/清零阵列是否对当前采样点进行积分;
[0106]
该硬判决单元用于该积分/清零阵列输入的256个积分结果进行判断,以将绝对值最大的积分结果对应的码相位偏移量作为硬判决单元的输出,具体地,每完成一个符号周期的积分,获得256个积分结果,将绝对值最大的积分结果对应的码相位偏移量作为硬判决结果。
[0107]
该rs译码单元用于每完成一帧的接收后,基于该硬判决单元输入的码相位偏移量
进行rs译码,获得卫星电文。
[0108]
需要说明的是,该l6d信号与该l6e信号分时复用,并且,当接收该l6d信号时,该积分/清零使能单元用于控制该积分/清零阵列在该l6e信号的码片范围内的采样点不进行积分;当接收该l6e信号时,该积分/清零使能单元用于控制该积分/清零阵列在该l6d信号的码片范围内的采样点不进行积分。
[0109]
更为具体地,该载波数控振荡器单元(包括第一载波数控振荡器单元和第二载波数控振荡器单元)包括载波频率字寄存器、加法器、载波相位寄存器以及正/余弦表(图中未示出),该载波数控振荡器单元通过该载波频率字寄存器、该加法器、该载波相位寄存器以及该正/余弦表生成与载波相应的正弦信号和/或余弦信号;该载波剥离单元基于该载波数控振荡器单元生成的与载波相应的正弦信号和/或余弦信号对输入的该gnss数字中频信号进行载波频率剥离,将中频信号中剩余的载波频率进行剥离;其中,该载波频率包括标称中频载波频率和多普勒频率。
[0110]
为进一步说明本发明提供的csk信号接收装置的工作原理,本发明还提供一种csk信号接收处理方法,该方法通过前述的csk信号接收装置对该csk信号进行信号接收处理,该方法包括:
[0111]
通过该射频模块将输入的来自同一颗卫星播发的gnss信号和csk信号转换为gnss数字中频信号和csk数字中频信号;
[0112]
通过该gnss信号处理模块获取该gnss数字中频信号的载波频率、扩频码频率以及扩频码相位;
[0113]
通过该信息辅助模块基于该gnss数字中频信号的载波频率计算相应的csk信号载波频率,并基于该gnss数字中频信号的扩频码频率以及扩频码相位计算相应的csk信号扩频码速率和扩频码相位;
[0114]
通过所述csk信号处理模块基于该csk信号载波频率和该csk信号扩频码速率、扩频码相位对该csk数字中频信号进行信号接收处理。
[0115]
由上述具体实施方式可知,本发明提供的csk信号接收装置及其信号处理方法至少具备以下优点:
[0116]
1、利用同一颗卫星其它频段信号对l6信号进行载波频率、扩频码速率、扩频码相位信息辅助,不需要对csk信号进行捕获,csk信号只需要对所有可能的整数码片偏移量进行积分/清零操作,不需要pll、dll就可以对l6信号进行持续接收,积分结果直接进行译码;
[0117]
2、只需要进行简单的积分/清零等运算就可以实现csk信号接收,简化了csk信号处理模块,降低了产品的成本和功耗。
[0118]
如上参照图1和图2以示例的方式描述根据本发明的csk信号接收装置及其信号处理方法。但是,本领域技术人员应当理解,对于上述本发明所提出的csk信号接收装置及其信号处理方法,还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此,本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。
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