专利名称：一种gps接收机信号非相干积分的数据处理方法
技术领域：
本发明涉及GPS接收机信号处理领域，尤其涉及提供一种GPS接 收机信号非相干积分的数据处理方法。
背景技术：
全球定位系统(GPS)信号处理的常用的一般过程CA码捕获 �？榻醋陨淦档奈佬鞘菟偷絀Q分离器中，把信号分为I路和Q 路信号进行求和、量化。在多普勒�？椋辛硕嗥绽招螅嗥� 勒相位值被存入存储器中，备下次旋转使用，旋转后的数据则被送到 相关�？�。在相关�？橹校嗥绽招蟮氖萦氡镜芈敕⑸魉徒� 来的数据进行相关运算。相关运算完后的数据进行局部累加操作，然 后送入相关积分模块和非相干积分�？榻邢喙睾头窍喔傻牟僮�。最 后送入峰值检测，来进行同步与否的判断。如此循环。
这个过程中，关键一步是要实现本地码与卫星信号的同步。判断 同步与否是将非相干积分的结果进行峰值检测，即本地码与卫星信号 的相关度的一个度量。非相干积分把本地码与卫星信号的相关程度累 加，这个过程即本地码与卫星信号的逐步同步，当同步达到要求后， 即累加值达到了阈值。在捕获的过程中，通常是对相关的处理结果进 行非相干的处理，非相干积分是使用了相关积分的结果，以达到提高 信噪比的作用。
非相干积分由于累加的是非负数，这样和值就增加很快，会迅速 达到一个很大的值，对于非相干积分来说，积分时间越长，和值需要 的数据位就越多。 一般的处理是将本次的数据减去一个偏量，再与上 次累加的结果相加，但是这样的动态范围还不是很大，对于长时间的 积分过程不适用，即使勉强适用，也要占用很大的数据存储空间。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有比例縮放功能，并能够节省数据
存储器R/IM位数的GPS接收机信号非相干积分的数据处理方法。 为了实现上述目的，本发明的技术方案是这样实现的， 一种GPS
接收机信号非相干积分的数据处理方法，包括以下步骤； 步骤l
将卫星信号与本地码相关结果的同相分量I和正交分量Q分别进行 快速傅立叶变换(FFT)，其幅值分别记为Magn(I)、 Magn(Q)，对于 每个码相位的每个频点幅值，记为Mag，按照公式. Mag-^Magn(1)2 +Magn(Q)2进行计算；
步骤2
选取频点幅值偏量Bias，每个码相位的每个频点幅值Mag减去频点 幅值偏量Bias，得到上述码相位的该频点偏置幅值，记为MagBias; 步骤3
选取比例縮放因子AS，将偏置频点幅值MagBias右移AS位，然后进
行对应频点的累加，该累加值即为经过縮放的非相干积分值，记为 Nocohsum，存入寄存器RAM，并记录非相干积分次数Nocohcount;
步骤4
根据非相干积分次数Nocohcoimt和比例縮放因子AS，分别与其相
应的非相干积分次数阈值和比例縮放因子阈值相比较，综合判断卫星
信号的捕获结果。
所述选取非相干幅值偏量Bias，即选取卫星信号的上次非相干
积分过程中所有频点幅值Mag的均值。
所述选取比例缩放因子AS，采用自动递增调整方式。 由于本发明在非相干积分过程中增加了比例縮放功能，能够节省
数据存储器RAM的位数，而且更大程度地避免数据溢出错误的发生，
降低了相应硬件的复杂度，提高了非相干积分的动态范围，可以延长 长积分时间。
具体实施式 本发明的具体步骤如下；
第一歩，将卫星信号与本地码相关结果的同相分量I和正交分量Q 分别进行快速傅立叶变换(FFT)，其幅值分别记为Magn(I) 、 Magn(Q)，
对于每个码相位的每个频点幅值，记为Mag，按照公式 Mag=VMagn(I)2 +Magn(Q)2进行计算。
第二步，选取频点幅值偏量Bias，每个码相位的每个频点幅值Mag 减去频点幅值偏量Bias，得到上述码相位的该频点偏置幅值，记为 MagBias。该频点幅值偏量Bias，选取卫星信号的上次非相干积分过 程中所有频点幅值Mag的均值，比如，卫星信号的1023个码相位做四 点的FFT，那么将产生4092个Mag数据，产生这样的4092个Mag数据的
过程称为一次非相干积分。将所有4092个Mag数据进行累加记为 Magsum，那么Bias^ Magsum / 4092，这个Bias值是为计算下次的4092 个MagBias数据做准备的。可以看出，对于第一次非相干积分，Bias 值是为O的，因为，没有所谓的上次的数据。第二次非相干积分过程 中使用的Bias值为第一次的所有Mag值的均值，第三次使用第二次的 均值，依次类推。
第三步，选取比例縮放因子AS,将偏置频点幅值MagBias右移AS 位，然后进行对应频点的累加。例如本次非相干积分的1码相位0 频点的数据只能和下次非相干积分1码相位0频点的数据累加。该累加 值即为经过縮放的非相干积分值，记为NocohsiM，存入寄存器RAM， 并记录非相干积分次数Nocohcount。所述选取比例縮放因子AS，可以 自行设定；也可以采用自动递增调整方式，即初始阶段AS:O，偏置幅 值MagBias不进行右移，当某个频点的非相干积分值Nocohsum大于设 定的非相千积分值阈值的时候，比例縮放因子AS加1，并在下次非相 干积分时寄存器RAM中的非相干积分值Nocohsum也要右移l位以保证 縮放后的MagBias与R認中的Nocohsum比例一致，新的MagBias右移AS 位后与上述右移l位的非相干积分值Nocohsum累加，即为经过偏置、 縮放的新的非相干积分值Nocohsum，更新寄存器RAM数据。非相干积 分值阈值可以根据寄存器RM1分配给每个频点的非相干积分值 Nocohsum的二进制位数选取其次大值。例如寄存器RAM分配给每个 频点的非相干积分值Nocohsum的二进制位数为8位，那么其次大值为 28-2。
第四步，根据非相干积分次数Nocohcount和比例縮放因子AS,分 别与其相应的非相干积分次数阈值和比例缩放因子阈值相比较，综合 判断卫星信号的捕获结果。例如做24毫秒数据的非相干积分，每次 非相干积分为4毫秒，那么非相干积分次数阈值将会是6，并取比例 縮放因子阈值为5。如果比例縮放因子AS值累加达到5，且非相干积分 次数Nocohcoimt未超过非相干积分次数阈值6，那么表示捕获成功， 保存寄存器RAM数据，转入跟踪�？椋蝗绻窍喔苫执问齆ocohcount 已超过非相干积分次数阈值6，但AS值累加还未达到5，则表示捕获不 成功，重新进行下一次非相干积分的数据处理过程。积分时间长短与 信号强弱有关，这两个因素将影响接收机性能，且积分时间长短可自 行设置。
本发明增加了数据的比例縮放功能，可以将非相干积分值和寄存 器MM数据位控制在一个不大的范围内，又可以实现长时间的积分而 不会因为数据的溢出使信息丢失，并且能很好的反映出卫星信号和本 地码的相关性。
权利要求
1、一种GPS接收机信号非相干积分的数据处理方法，包括以下步骤；步骤1，将卫星信号与本地码相关结果的同相分量I和正交分量Q分别进行快速傅立叶变换(FFT)，其幅值分别记为Magn(I)、Magn(Q)，对于每个码相位的每个频点幅值，记为Mag，按照公式
2、 根据权利要求1所述的一种GPS接收机信号非相干积分的数据 处理方法，其特征在于，所述选取频点幅值偏量Bias，即选取卫星信 号的上次非相干积分过程中所有频点幅值Mag的均值。
3、 根据权利要求1所述的一种GPS接收机信号非相干积分的数据 处理方法，其特征在于，所述选取比例缩放因子AS，采用自动递增调 整方式。
全文摘要
本发明涉及GPS接收机信号处理领域，尤其涉及提供一种GPS接收机信号非相干积分的数据处理方法，它增加了非相干积分数据的比例缩放功能，可以将非相干积分值和寄存器RAM数据位控制在一个不大的范围内，又可以实现长时间的积分而不会因为数据的溢出使信息丢失，并且能很好的反映出卫星信号和本地码的相关性。
文档编号G01S1/00GK101206256SQ20071019923
公开日2008年6月25日 申请日期2007年12月14日 优先权日2007年12月14日
发明者杰 何, 程亚奇 申请人:西安华迅微电子有限公司
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