專利名稱：一種gps信號的并行捕獲系統及方法
技術領域：
本發明涉及一種并行相關器以及使用該相關器實現GPS信號的并行捕獲方法。
背景技術：
并行相關器是GPS接收機基帶處理電路的關鍵電路部分，可用于處理從射 頻端產生的數字信號，并對信號中的數據進行相關運算，然后將運算結果通過 并行端口輸出。偽碼的捕獲方法主要有以下三種
1、 串行捕獲法。即把GPS信號與本地產生的偽碼在時間間隔內依次進行相 關運算。串行捕獲法電路結構簡單，但是捕獲時間長。
2、 并行捕獲法。即同時設置多個相關器，每個相關器的本地偽碼相位相差 一定的時間。并行捕獲法的捕獲時間短，但電路較為復雜。
3、 串/并捕獲法。即GPS信號與多個不同相位的本地偽碼進行相關運算， 判斷邏輯一次分別對這多個結果進行判決。串/并捕獲法在電路復雜度和捕獲時 間之間進行了折衷。
發明內容
本發明目的是提供一種GPS信號的并行捕獲系統及方法，其解決了現有的 捕獲系統和方法電路復雜、捕獲時間長的技術問題。 本發明的技術解決方案是
一種GPS信號的并行捕獲系統，包括GPS信號接收電路3、偽碼產生電路9、 乘法電路8、濾波電路4、閾值比較電路6和同步跟蹤電路7;特殊之處是，所 述并行捕獲系統還包括多模計數電路2、選擇電路1和數據存儲電路5，所述偽 碼產生電路9包括至少兩個偽碼產生器91;所述數據存儲電路5包括與偽碼產 生器91數量一致的多個數據存儲器51;所述多個偽碼產生器91與選擇電路1 連接，所述多模計數電路2的輸入接標準時鐘信號f0，其輸出與選擇電路l的 控制端相連；所述選擇電路1和GPS信號接收電路3的輸出分別與乘法電路8
4的輸入相連；所述乘法電路8的輸出與濾波電路4的輸入相連，所述濾波電路4 的輸出與多個數據存儲器51相連；所述多個存儲器51的輸出與閾值比較電路6 的輸入相連，所述閾值比較電路6的輸出與同步跟蹤電路7相連。
上述濾波電路4包括依次連接的帶通濾波器41、平方律檢波器42和積分清 洗濾波器43。
上偽碼產生器91的數量為20個；所述數據存儲器51的數量為20個；所 述多模計數電路2為模20計數器。
一種GPS信號的并行捕獲方法，其包括以下步驟
1]N個偽碼產生器91在一個周期內同時產生不同的偽碼，同時送入選擇電 路l;多模計數電路2在一個周期內依次產生N個控制信號，送入選擇電路l的 控制端；
2]選擇電路1在一個周期內依次輸出N個偽碼，送入乘法電路8;
3]乘法電路8在一個周期內將N個偽碼依次和GPS信號接收電路3送來的 GPS信號進行運算；
4]N個運算結果經濾波電路4濾波后依次送入N個數據存儲器51;
5]閾值比較電路6將N個數據存儲器51存儲的運算結果與預設的閾值進行 比較；
6]若捕獲到GPS信號，則進入跟蹤狀態，若沒有捕獲到GPS信號，則進入 下一個周期的捕獲。
上述N的數值具體可取20。
本發明具有如下優點本發明根據時分復用原理進行電路設計和運算，節 省了捕獲時間，電路結構十分簡單，只需要一套乘法電路、濾波電路、閾值比 較電路和同步跟蹤電路，并可根據不同的情況，選擇不同數量的偽碼生成器和 數據存儲器，便于系統擴展。
圖1為本發明的電路原理示意其中l-選擇電路，2-多模計數電路，3-GPS信號接收電路，4-濾波電路， 41-帶通濾波器，42-平方律檢波器，5-數據存儲電路，51-數據存儲器，6-閾值 比較電路，7-同步指示電路，8-乘法電路，9-偽碼產生電路，91-偽碼產生器，fO-時鐘信號。
具體實施例方式
一種GPS信號的并行捕獲系統，包括偽碼產生電路、多模計數電路、選擇 電路、GPS信號接收電路、乘法電路、濾波電路、數據存儲電路、閾值比較電路 和同步跟蹤電路；偽碼產生電路包括20個偽碼產生器；數據存儲電路包括20 個數據存儲器；偽碼產生器與選擇電路分別連接，多模計數電路的輸入接標準 時鐘信號，其輸出與選擇電路的控制端相連；選擇電路和GPS信號接收電路的 輸出分別與乘法電路的輸入相連；乘法電路的輸出與濾波電路的輸入相連，濾 波電路的輸出與數據存儲器分別相連；存儲器的輸出與閾值比較電路的輸入分 別相連，閾值比較電路的輸出與同步跟蹤電路相連。多模計數電路采用模20計 數器，濾波電路包括依次連接的帶通濾波器、平方律檢波器和積分清洗濾波器。
一種GPS信號的并行捕獲方法，其包括以下步驟20個偽碼產生器在一個 周期內同時產生20組不同的偽碼，被同時送入選擇電路；多模計數電路在一個 周期內依次產生20個控制信號送入選擇電路的控制端，控制選擇器對20組偽 碼進行選擇，則選擇電路將一個周期分為20個小周期，依次輸出20個偽碼， 送入乘法電路；乘法電路在一個周期內將20個偽碼依次和GPS信號接收電路送 來的GPS信號進行運算；20個運算結果經濾波電路濾波后依次送入20個數據存 儲器；5]閾值比較電路將20個數據存儲器存儲的運算結果依次取出，并與預設 的閾值進行比較；若捕獲到GPS信號，則進入跟蹤狀態，若沒有捕獲到GPS信 號，則進入下一個周期的捕獲。
本發明根據時分復用原理進行電路設計和運算，依次用多個偽碼對GPS信 號進行捕獲運算，不但運算時間短，而且電路結構十分簡單。
權利要求
1、一種GPS信號的并行捕獲系統，包括GPS信號接收電路(3)、偽碼產生電路(9)、乘法電路(8)、濾波電路(4)、閾值比較電路(6)和同步跟蹤電路(7)；其特征在于所述并行捕獲系統還包括多模計數電路(2)、選擇電路(1)和數據存儲電路(5)，所述偽碼產生電路(9)包括至少兩個偽碼產生器(91)；所述數據存儲電路(5)包括與偽碼產生器(91)數量一致的多個數據存儲器(51)；所述多個偽碼產生器(91)與選擇電路(1)連接，所述多模計數電路(2)的輸入接標準時鐘信號(f0)，其輸出與選擇電路(1)的控制端相連；所述選擇電路(1)和GPS信號接收電路(3)的輸出分別與乘法電路(8)的輸入相連；所述乘法電路(8)的輸出與濾波電路(4)的輸入相連，所述濾波電路(4)的輸出與多個數據存儲器(51)相連；所述多個存儲器(51)的輸出與閾值比較電路(6)的輸入相連，所述閾值比較電路(6)的輸出與同步跟蹤電路(7)相連。
2、 根據權利要求1所述的GPS信號的并行捕獲系統，其特征在于所述濾 波電路(4)包括依次連接的帶通濾波器(41)、平方律檢波器(42)和積分清洗濾波 器(43)。
3、 根據權利要求1或2所述的GPS信號的并行捕獲系統，其特征在于所 述偽碼產生器(91)的數量為20個；所述數據存儲器(51)的數量為20個；所述 多模計數電路(2)為模20計數器。
4、 一種GPS信號的并行捕獲方法，其特征在于其包括以下步驟-1]N個偽碼產生器(91)在一個周期內同時產生不同的偽碼，同時送入選擇電路(l);多模計數電路(2)在一個周期內依次產生N個控制信號，送入選擇電路 (1)的控制端；2]選擇電路(1)在一個周期內依次輸出N個偽碼，送入乘法電路(8);3]乘法電路(8)在一個周期內將N個偽碼依次和GPS信號接收電路(3)送來 的GPS信號進行運算；4]N個運算結果經濾波電路(4)濾波后依次送入N個數據存儲器(51);5]閾值比較電路(6)將N個數據存儲器(51)存儲的運算結果與預設的閾值進 行比較；6]若捕獲到GPS信號，則進入跟蹤狀態，若沒有捕獲到GPS信號，則進入 下一個周期的捕獲。
5、根據權利要求4所述的GPS信號的并行捕獲方法，其特征在于:所述N=20。
全文摘要
本發明涉及一種并行相關器以及使用該相關器實現GPS信號的并行捕獲方法，包括偽碼產生電路、多模計數電路、選擇電路、GPS信號接收電路、乘法電路、濾波電路、數據存儲電路、閾值比較電路和同步跟蹤電路；在一個周期內同時產生不同的偽碼，同時送入選擇電路；選擇電路依次將多個偽碼送入乘法電路；乘法電路進行運算；運算結果經濾波送入數據存儲電路；然后進行閾值比較；若捕獲到GPS信號，則進入跟蹤狀態，若沒有捕獲到GPS信號，則進入下一個周期的捕獲。本發明根據時分復用原理，捕獲時間短，電路結構簡單，可根據不同的情況，選擇不同數量的偽碼生成器和數據存儲器，便于系統擴展。
文檔編號G01S1/02GK101533083SQ20081001767
公開日2009年9月16日 申請日期2008年3月10日 優先權日2008年3月10日
發明者黃海生 申請人:黃海生