CN112462395A - 一种低成本多通道gnss跟踪积分引擎的实现方法 - Google Patents

一种低成本多通道gnss跟踪积分引擎的实现方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112462395A
CN112462395A CN202011526709.7A CN202011526709A CN112462395A CN 112462395 A CN112462395 A CN 112462395A CN 202011526709 A CN202011526709 A CN 202011526709A CN 112462395 A CN112462395 A CN 112462395A
Authority
CN
China
Prior art keywords
radio frequency
mode
integration
data
integral
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011526709.7A
Other languages
English (en)
Inventor
陈永刚
曹国梁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chengdu Beidou Technology Co ltd
Original Assignee
Chengdu Beidou Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chengdu Beidou Technology Co ltd filed Critical Chengdu Beidou Technology Co ltd
Priority to CN202011526709.7A priority Critical patent/CN112462395A/zh
Publication of CN112462395A publication Critical patent/CN112462395A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/24—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/24—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system
    • G01S19/29—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system carrier including Doppler, related
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/24—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system
    • G01S19/30—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system code related

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

本发明涉及一种低成本多通道GNSS跟踪积分引擎的实现方法，包括以下步骤：将输入的射频信号进行缓存，存入多模式射频数据缓存中；通过分时轮询的方式对多模式射频数据缓存中的射频信号进行积分。本发明在传统的跟踪积分方法基础上，充分利用各颗卫星积分过程中的相同计算部分，设计新的多卫星组合积分引擎，在资源增加很小的情况下，能实现多模式下的上百个积分通道。

Description

一种低成本多通道GNSS跟踪积分引擎的实现方法
技术领域
本发明涉及卫星积分引擎技术领域，特别针对资源有限但需要同时支持多种信号模式和较多的跟踪通道的应用场景，具体的说是一种低成本多通道GNSS跟踪积分引擎的实现方法。
背景技术
随着我国北斗***建成运行以及其他GNSS(global navigation satellitesystem)***(美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧洲Galileo)的快速发展，天空中将有多达90余颗GNSS卫星投入使用，需要多达上百的积分通道完成实时的信号跟踪积分任务。而传统的跟踪积分方法在芯片面积、功耗等方面将会显著影响多***GNSS卫星数值积分效率。由于各颗卫星积分过程较为独立，传统方法采用逐颗卫星依次积分，这种方式导致增加积分通道时，积分资源成比例增加，芯片成本及面积难以接受。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种低成本多通道GNSS跟踪积分引擎的实现方法，
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种低成本多通道GNSS跟踪积分引擎的实现方法，包括以下步骤：
将输入的射频信号进行缓存，存入多模式射频数据缓存中；
通过分时轮询的方式对多模式射频数据缓存中的射频信号进行积分。
所述输入的射频信号包括各个跟踪通道的积分相关参数。
所述缓存为乒乓缓存。
所述将输入的射频信号进行缓存，存入多模式射频数据缓存中，包括以下步骤：
将输入的多模式的射频信号进行组合；
将组合后的射频信号进行缓存，存入多模式射频数据缓存中。
所述将输入的多模式的射频信号进行组合，具体为：按照射频采样时间的先后顺序分组，每N个数据一组。
所述通过分时轮询的方式对多模式射频数据缓存中的射频信号进行积分，包括以下步骤：
在多模式射频数据缓存和积分信息缓存中读取当前跟踪通道积分所需数据，并对所述数据进行积分初始化；
当前跟踪通道进行组合积分运算；
将当前跟踪通道的积分结果和积分中间信息缓存至积分信息缓存中；
启动下一通道，循环执行上述步骤。
所述积分中间信息包括chip数据和PN码。
本发明具有以下优点及有益效果：
1、本发明在传统的跟踪积分方法基础上，充分利用各颗卫星积分过程中的相同计算部分，设计新的多卫星组合积分引擎，在资源增加很小的情况下，能实现多模式下的上百个积分通道。
2、本发明适用于资源有限但需要同时支持多种信号模式和较多的跟踪通道的应用场景，可显著提高跟踪积分效率。
3、本发明的分时组合积分为一个高速积分时钟处理多个射频数据的积分，有效的提高射频数据的积分效率。
4、本发明在积分过程中所需要的资源共享：包括但不限于PN码产生、载波和码的NCO、组合积分计算等，极大的降低了芯片的面积和成本。
附图说明
图1为本发明的射频数据缓存示意图；
图2为本发明的分时通道积分示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1所示，一种低成本多通道GNSS跟踪积分引擎的实现方法，包括以下步骤：将输入的射频信号进行缓存，存入多模式射频数据缓存中；通过分时轮询的方式对多模式射频数据缓存中的射频信号进行积分。
所述输入的射频信号包括各个跟踪通道的积分相关参数。所述缓存为乒乓缓存。所述将输入的射频信号进行缓存，存入多模式射频数据缓存中，包括以下步骤：将输入的多模式的射频信号进行组合；将组合后的射频信号进行缓存，存入多模式射频数据缓存中。所述将输入的多模式的射频信号进行组合，具体为：按照射频采样时间的先后顺序分组，每N个数据一组。
所述通过分时轮询的方式对多模式射频数据缓存中的射频信号进行积分，包括以下步骤：在多模式射频数据缓存和积分信息缓存中读取当前跟踪通道积分所需数据，并对所述数据进行积分初始化；当前跟踪通道进行组合积分运算；将当前跟踪通道的积分结果和积分中间信息缓存至积分信息缓存中；启动下一通道，循环执行上述步骤。所述积分中间信息包括chip数据和PN码。
在图1中，在缓存前后，射频数据是低速写入，高速读取。低速时钟写入：数据写入是工作在采样时钟（一般远低于积分时钟）下，采样数据SD0, SD1, SD2, SD3, SD4……SDN-1,SDN, SDN+1, SDN+2,……SD2N-1, SD2N……。按照N个采样数据一组分组，组合为位宽Nbit的数据ID0，ID1，ID2……ID0={SDN-1,SDN-2,……,SD1,SD0}。高速时钟读取：积分模块在积分运算时，一个积分时钟读取一个分组后的数据IDm(m=0,1,2......)进行组合积分运算，一次处理N个射频采样数据。
在本发明的一个实施例中，充分利用环路的调整时间窗与GNSS跟踪信号的积分时间差，采用分时复用来实现多个通道的组合积分，具体执行步骤如下：
（1）射频数据缓存
传统模式一般多个跟踪通道并行工作对输入的射频信号进行积分处理，各个通道之间是独立的。这样当需要增加通道时，资源也会相应的成比例的增加。
本发明将多模式的射频信号先进行兵乓缓存（如图1所示），然后通过分时轮巡的方式对数据进行积分。这样一来，积分通道的数量主要取决于采样时钟和积分时钟的频率。为了进一步提高积分效率，射频数据在写入缓存时先进行组合（按照射频采样时间的先后顺序分组，每N个数据一组，比如8个射频数据一组，N决定了一次处理的采样点数据的个数，直接影响后续的积分效率），这样高速积分模块就可以1个高速时钟一次处理多个（比如8个）射频数据的积分。
射频数据是按照类型（比如GPS/北斗1/北斗3等）进行存储，每一个通道可以灵活配置为处理某种类型的射频信号，每个通道的缓存数据均存储在一个缓存中。比如通道1/通道2/通道3都是处理GPS信号，则这3个通道访问相同的缓存。
（2）分时组合积分
分时组合积分逻辑框图参考图2：
为进一步节省资源可以将每个通道积分相关参数存入缓存内，轮询到本通道积分时取出；
对于固定深度的射频缓存数据来说，完成全部数据的积分后将积分结果及中间信息（比如Chip数，PN码等等）存入缓存，以便进行本通道的下一轮射频数据积分时使用；
通过状态机完成一个通道的积分控制，主要的状态转换为：通道启动、通道初始化、本通道组合积分、积分信息缓存；
组合积分为一个高速积分时钟处理多个射频数据的积分，有效的提高射频数据的积分效率；组合积分运算与传统方式的积分运算相同，但是处理效率不同，传统积分一次处理一个采样点的数据，而组合积分一次处理N个组合采样点的数据。
积分过程中所需要的资源共享：包括但不限于PN码产生、载波和码的NCO、组合积分计算等。这也极大的降低了芯片的面积和成本。

Claims (7)

1.一种低成本多通道GNSS跟踪积分引擎的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
将输入的射频信号进行缓存，存入多模式射频数据缓存中；
通过分时轮询的方式对多模式射频数据缓存中的射频信号进行积分。
2.根据权利要求1所述的一种低成本多通道GNSS跟踪积分引擎的实现方法，其特征在于，所述输入的射频信号包括各个跟踪通道的积分相关参数。
3.根据权利要求1所述的一种低成本多通道GNSS跟踪积分引擎的实现方法，其特征在于，所述缓存为乒乓缓存。
4.根据权利要求1所述的一种低成本多通道GNSS跟踪积分引擎的实现方法，其特征在于，所述将输入的射频信号进行缓存，存入多模式射频数据缓存中，包括以下步骤：
将输入的多模式的射频信号进行组合；
将组合后的射频信号进行缓存，存入多模式射频数据缓存中。
5.根据权利要求4所述的一种低成本多通道GNSS跟踪积分引擎的实现方法，其特征在于，所述将输入的多模式的射频信号进行组合，具体为：按照射频采样时间的先后顺序分组，每N个数据一组。
6.根据权利要求1所述的一种低成本多通道GNSS跟踪积分引擎的实现方法，其特征在于，所述通过分时轮询的方式对多模式射频数据缓存中的射频信号进行积分，包括以下步骤：
在多模式射频数据缓存和积分信息缓存中读取当前跟踪通道积分所需数据，并对所述数据进行积分初始化；
当前跟踪通道进行组合积分运算；
将当前跟踪通道的积分结果和积分中间信息缓存至积分信息缓存中；
启动下一通道，循环执行上述步骤。
7.根据权利要求6所述的一种低成本多通道GNSS跟踪积分引擎的实现方法，其特征在于，所述积分中间信息包括chip数据和PN码。
CN202011526709.7A 2020-12-22 2020-12-22 一种低成本多通道gnss跟踪积分引擎的实现方法 Pending CN112462395A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011526709.7A CN112462395A (zh) 2020-12-22 2020-12-22 一种低成本多通道gnss跟踪积分引擎的实现方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011526709.7A CN112462395A (zh) 2020-12-22 2020-12-22 一种低成本多通道gnss跟踪积分引擎的实现方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112462395A true CN112462395A (zh) 2021-03-09

Family

ID=74804497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011526709.7A Pending CN112462395A (zh) 2020-12-22 2020-12-22 一种低成本多通道gnss跟踪积分引擎的实现方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112462395A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022246816A1 (zh) * 2021-05-28 2022-12-01 华为技术有限公司 一种多通道的光服务单元调度方法及装置
CN115586975A (zh) * 2022-12-13 2023-01-10 成都奇芯微电子有限公司 嵌入式端gnss内存动态管理方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101198160A (zh) * 2007-05-25 2008-06-11 北京大学 采用单通路射频前端实现gnss多模并行接收的方法及装置
CN102096079A (zh) * 2009-12-12 2011-06-15 杭州中科微电子有限公司 一种多模式多频段卫星导航接收机射频前端构成方法及其模块
CN104765048A (zh) * 2015-04-02 2015-07-08 西安电子科技大学 一种高灵敏度北斗卫星b1i信号捕获方法
CN105137460A (zh) * 2015-08-27 2015-12-09 武汉梦芯科技有限公司 一种卫星导航***基带信号处理***和方法
CN105182372A (zh) * 2015-09-25 2015-12-23 中国人民解放军国防科学技术大学 一种捕获三频多通道无线电测量***信号的方法与***
CN106526627A (zh) * 2016-12-09 2017-03-22 大唐半导体设计有限公司 一种跟踪引擎及实现相关积分处理的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101198160A (zh) * 2007-05-25 2008-06-11 北京大学 采用单通路射频前端实现gnss多模并行接收的方法及装置
CN102096079A (zh) * 2009-12-12 2011-06-15 杭州中科微电子有限公司 一种多模式多频段卫星导航接收机射频前端构成方法及其模块
CN104765048A (zh) * 2015-04-02 2015-07-08 西安电子科技大学 一种高灵敏度北斗卫星b1i信号捕获方法
CN105137460A (zh) * 2015-08-27 2015-12-09 武汉梦芯科技有限公司 一种卫星导航***基带信号处理***和方法
CN105182372A (zh) * 2015-09-25 2015-12-23 中国人民解放军国防科学技术大学 一种捕获三频多通道无线电测量***信号的方法与***
CN106526627A (zh) * 2016-12-09 2017-03-22 大唐半导体设计有限公司 一种跟踪引擎及实现相关积分处理的方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022246816A1 (zh) * 2021-05-28 2022-12-01 华为技术有限公司 一种多通道的光服务单元调度方法及装置
CN115586975A (zh) * 2022-12-13 2023-01-10 成都奇芯微电子有限公司 嵌入式端gnss内存动态管理方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112462395A (zh) 一种低成本多通道gnss跟踪积分引擎的实现方法
CN102519488A (zh) 多源航空导航信号综合数据采集及处理***
CN111694029A (zh) 一种生成b1c信号伪随机噪声码的硬件实现方法
EP1934983B1 (en) Memory system with an arithmetic operation circuit and a pattern detector
CN106772475B (zh) 一种基于fpga捕获微弱gps导航信号的电路及方法
CN111398996A (zh) 一种测绘性卫星导航接收机
CN103675862B (zh) 一种相关间距可配的星载多频多模通用伪码生成方法
CN110989970B (zh) 一种双精度浮点矩阵运算处理器及方法
CN104730543A (zh) 北斗与gps公用频点实时信号接收处理***数据处理方法
CN111366952A (zh) 一种导航数字中频信号的并行处理方法
US20200116868A1 (en) Satellite signal processing apparatus and unmanned aerial vehicle
CN103150157B (zh) 基于访存分歧的gpu核心程序重组优化方法
CN116482725A (zh) 一种开放式卫星导航基带信号处理方法、装置及接收机
CN112698364B (zh) 一种兼容型现代化gnss信号测距码生成方法
CN105044742B (zh) 可同时接收伪卫星与卫星信号的基带处理单元及其方法
CN113759396B (zh) 一种具有低运算量特性的卫星导航信号捕获装置及方法
CN110646818B (zh) 一种高灵敏度的卫星导航精捕方法
CN114234889B (zh) 一种轴角采集及时统***和设计方法
CN103675855B (zh) 一种基于码周末尾时刻l1ca引导的gps-p码生成方法
CN102385912A (zh) 进行采样相位设定的主控制器、半导体装置以及方法
CN110376619B (zh) 全球导航卫星***中信号处理装置
CN110850758B (zh) 一种采编帧结构可配置的遥测***及方法
CN112367083A (zh) 多通道信号模拟数字实时处理矩阵***
CN102565823A (zh) Gps接收机的快速启动方法及协同式gps接收机***
CN114978819A (zh) 一种基于axi总线的基带信号通信方法及***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination