CN117724121A - 一种pn码捕获方法、装置、存储介质及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提出一种PN码捕获方法、装置、存储介质及电子设备，包括：获取窗口信号，其中，窗口信号为卫星终端向接收机发送的信号，窗口信号包括N个符号；从PN码中取第T组PN序列，其中，第T组PN序列包括第（T‑1）K+1个相位的PN序列到第T×K个相位的PN序列；基于N个符号和第T组PN序列，获取非相关峰值；在非相关峰值满足门限要求的情况下，将非相关峰值对应的PN序列确定为捕获的目标序列。通过引入非相关累加获取属于N个符号与第T组PN序列的非相关峰值，结合自适应门限判决，并对伪码相位进行并行搜索的方法，能够克服传统捕获算法在低信噪比、高动态和大多普勒下，增益降低、捕获概率低、捕获速度慢的问题。
Description
技术领域
本申请涉及卫星导航技术领域，具体而言，涉及一种PN码捕获方法、装置、存储介质及电子设备。
背景技术
在低轨卫星扩频通信***中，由于卫星间的高速运动，使得到达接收端时的载波存在大的多普勒频偏，给接收机进行信号捕获带来了很大的困难。普通的一维搜索已经难以满足对伪码（又称为PN码，英文全称为Pseudo-Noise Code）的快速捕获要求，如何实现PN码快速捕获，成为了本领域技术人员所关注的难题。
发明内容
本申请的目的在于提供一种PN码捕获方法、装置、存储介质及电子设备，以至少部分改善上述问题。
为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：
第一方面，本申请实施例提供一种PN码捕获方法，所述方法包括：
获取窗口信号，其中，所述窗口信号为卫星终端向接收机发送的信号，窗口信号包括N个符号；
从PN码中取第T组PN序列，其中，所述第T组PN序列包括第（T-1）K+1个相位的PN序列到第T×K个相位的PN序列；
基于所述N个符号和所述第T组PN序列，获取非相关峰值；
在所述非相关峰值满足门限要求的情况下，将所述非相关峰值对应的PN序列确定为捕获的目标序列。
第二方面，本申请实施例提供一种PN码捕获装置，所述装置包括：
信息获取单元，用于获取窗口信号，其中，所述窗口信号为卫星终端向接收机发送的信号，窗口信号包括N个符号；
处理单元，用于从PN码中取第T组PN序列，其中，所述第T组PN序列包括第（T-1）K+1个相位的PN序列到第T×K个相位的PN序列；
所述处理单元还用于基于所述N个符号和所述第T组PN序列，获取非相关峰值；
所述处理单元还用于在所述非相关峰值满足门限要求的情况下，将所述非相关峰值对应的PN序列确定为捕获的目标序列。
第三方面，本申请实施例提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的方法。
第四方面，本申请实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述处理器执行时，实现上述的方法。
相对于现有技术，本申请实施例所提供的一种PN码捕获方法、装置、存储介质及电子设备，包括：获取窗口信号，其中，窗口信号为卫星终端向接收机发送的信号，窗口信号包括N个符号；从PN码中取第T组PN序列，其中，第T组PN序列包括第（T-1）K+1个相位的PN序列到第T×K个相位的PN序列；基于N个符号和第T组PN序列，获取非相关峰值；在非相关峰值满足门限要求的情况下，将非相关峰值对应的PN序列确定为捕获的目标序列。通过引入非相关累加获取属于N个符号与第T组PN序列的非相关峰值，结合自适应门限判决，并对伪码相位进行并行搜索的方法，能够克服传统捕获算法在低信噪比、高动态和大多普勒下，增益降低、捕获概率低、捕获速度慢的问题。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。
图1为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的PN码捕获方法的流程示意图之一；
图3为本申请实施例提供的PN码捕获方法的流程示意图之二；
图4为本申请实施例提供的PN码捕获方法的流程示意图之三；
图5为本申请实施例提供的第i个目标向量的获取流程框图；
图6为本申请实施例提供的PN码捕获装置的单元示意图。
图中：10-处理器；11-存储器；12-总线；13-通信接口；201-信息获取单元；202-处理单元。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。
在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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申请中的具体含义。
下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
对于扩频通信***信号的捕获，可选地，可以通过采用滑动相关器法、匹配滤波器法以及基于快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform，简称FFT）的捕获算法等方式实现。
其中，滑动相关器法采用串行搜索策略对载波多普勒和伪码相位进行二维捕获，存在捕获速度慢和大多普勒频移下输出增益降低的缺点。同样，匹配滤波器法虽然能够实现伪码的快速捕获，但要消耗很大的硬件资源，很难在卫星领域得到工程化应用。基于傅里叶变换和傅里叶反变换的快速捕获算法，将载波和伪码的二维搜索转换为只针对伪码的一维搜索，减少了捕获时间，然而为了获得更精准的多普勒频移估计，必须提升快速傅里叶变换的计算点数，但是这样增加了***的捕获时间和资源消耗。
在低轨卫星扩频通信***中，由于卫星间的高速运动，使得到达接收端时的载波存在大的多普勒频偏，这给接收机进行信号捕获带来了很大的困难。普通的一维搜索已经难以满足对伪码的快速捕获要求。
在一种可选的实施方式中，可以将匹配滤波器与FFT结合实现快速捕获的PMF-FFT（PMF-FFT，Part Matched Filtering-Fast Fourier Transformation）捕获算法，该算法兼具匹配滤波器和FFT算法的优点，因而能够捕获到多普勒频移较大的信号，同时减小捕获时间。Povey同时给出了PMF-FFT算法的数学模型，并对高斯噪声下算法的虚警概率和捕获概率等捕获性能进行了分析。PMF-FFT捕获算法解决了低信噪比、高动态、大多普勒频偏下的伪码同步捕获的难题。
但是，PMF-FFT捕获算法仍然存在两个问题：扇贝损失问题和相关损失问题。经过对扇贝损失问题和相关损失问题进行研究，提供了一些可选的改进方法。
比如对于改善扇贝损失提出了补零和对输入数据加窗函数两种方法；对于相关损失，在码型确定的情况下，相关损失取决于多普勒频移的大小和匹配滤波器长度，可知匹配滤波器长度越小，相关损失也越小，但此时相关器规模也就越大，实现复杂度越大，因此可根据需要来选择合适的匹配滤波器长度。
当信噪比较低，多普勒频偏特别大时，PMF-FFT捕获算法得到的相关峰值不明显，无法解出PN码。为了克服该问题，本申请实施例还提供了一种PN码捕获方法，针对相关峰值不明显的问题提出了非相干累加的改善方式，可以克服上述问题，快速捕获PN码。
本申请实施例提供了一种电子设备，可以是手机设备（例如卫星电话）、电脑设备以及运载工具的控制设备。请参照图1，电子设备的结构示意图。电子设备包括处理器10、存储器11、总线12。处理器10、存储器11通过总线12连接，处理器10用于执行存储器11中存储的可执行模块，例如计算机程序。
处理器10可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，PN码捕获方法的各步骤可以通过处理器10中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器10可以是通用处理器，包括中央处理器（Central Processing Unit，简称CPU）、网络处理器（Network Processor，简称NP）等；还可以是数字信号处理器（Digital SignalProcessor，简称DSP）、专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit ，简称ASIC）、现场可编程门阵列（Field－Programmable Gate Array，简称FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
存储器11可能包含高速随机存取存储器（RAM：Random Access Memory），也可能还包括非不稳定的存储器（non-volatile memory），例如至少一个磁盘存储器。
总线12可以是ISA（Industry Standard Architecture）总线、PCI（PeripheralComponent Interconnect）总线或EISA（Extended Industry Standard Architecture）总线等。图1中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线12或一种类型的总线12。
存储器11用于存储程序，例如PN码捕获装置对应的程序。PN码捕获装置包括至少一个可以软件或固件（firmware）的形式存储于存储器11中或固化在电子设备的操作***（operating system，OS）中的软件功能模块。处理器10在接收到执行指令后，执行所述程序以实现PN码捕获方法。
可能地，本申请实施例提供的电子设备还包括通信接口13。通信接口13通过总线与处理器10连接。
该电子设备还部署有接收机，该接收机可以接收卫星终端传输的连续信号，且该连续信号为扩频信号。接收机所接收到的信号可以通过处理器10进行处理，以完成PN码捕获，捕获的目的在于对齐扩频码相位，为后续解扩提供依据。
应当理解的是，图1所示的结构仅为电子设备的部分的结构示意图，电子设备还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。
本申请实施例提供的一种PN码捕获方法，可以但不限于应用于图1所示的电子设备，具体的流程，请参考图2，PN码捕获方法包括：S101、S103、S104、S105以及S106，具体阐述如下。
S101，获取窗口信号。
其中，窗口信号为卫星终端向接收机发送的信号，窗口信号包括N个符号。
需要说明的是，接收机所接收到卫星终端传输的信号为连续信号，包括连续的符号。其中，连续信号中的符号为星座映射后的符号。卫星终端在发射信号时，可以对每一个符号进行L倍扩频，接收机在接收信号时，抽取两倍数据，即采取两倍采样数据，每一个符号均包含H个采样数据，H=2×L。
窗口信号为所接收到的连续信号中的一段。可选地，接收机所接收到的连续信号共包括S个符号，S≥N，第s个窗口信号包括第s个符号到第s+N-1个符号，例如第一个窗口信号包括第1个符号到第N个符号，第二个窗口信号包括第2个符号到第N+1个符号，s+N-1≤S，s≥1。
S103，从PN码中取第T组PN序列。
其中，第T组PN序列包括第（T-1）K+1个相位的PN序列到第T×K个相位的PN序列。
可选地，PN码的总长度为L，即PN码中的总相位为L，此处的L与前文中扩频倍数L相同。
可选地，T的初始值为1，第1组PN序列包括第1个相位的PN序列到第K个相位的PN序列，第2组PN序列包括第K+1个相位的PN序列到第2K个相位的PN序列，依次类推。
S104，基于N个符号和第T组PN序列，获取非相关峰值。
可选地，通过引入非相关累加获取属于N个符号与第T组PN序列的非相关峰值。
S105，确定非相关峰值是否满足门限要求。若是，则执行S106；若否，则执行其他或结束。
需要说明的是，当非相关峰值大于或等于预设的门限值时，确定非相关峰值满足门限要求，执行S106。当非相关峰值小于预设的门限值时，确定非相关峰值不满足门限要求，则执行其他或结束。
S106，将非相关峰值对应的PN序列确定为捕获的目标序列。
可选地，非相关峰值满足门限要求时，非相关峰值即为启动峰值，启动峰值确认机制对启动峰值对应的PN相位进行确认。
本申请方案中，通过引入非相关累加获取属于N个符号与第T组PN序列的非相关峰值，结合自适应门限判决，并对伪码相位进行并行搜索的方法，能够克服传统捕获算法在低信噪比、高动态和大多普勒下，增益降低、捕获概率低、捕获速度慢的问题。
在图2的基础上，关于在非相关峰值不满足门限要求的情况下，如何实现快速捕获PN码，本申请实施例还提供了一种可选的实施方式，请参考图3，在非相关峰值不满足门限要求的情况下，PN码捕获方法还包括：S107和S108，具体阐述如下。
S107，确定T+1是否小于第一预设数值。若是，则执行S108；若否，则执行其他或结束。
可选地，在S105的执行结果为否，即在非相关峰值不满足门限要求的情况下，执行S107。
其中，第一预设数值与L的取值和K的取值相关，可选地，第一预设数值=L÷K。
需要说明的是，当T+1小于第一预设数值时，说明还未完成对所有PN码的搜索，需要执行S108。反之，则执行其他或结束。
S108，令T=T+1。
可选地，在S108之后，重新执行S103，从PN码中取第T组PN序列，直至非相关峰值满足门限要求或者T+1等于第一预设数值。
需要说明的是，在重新执行S103时，因为的T的值已经变化，所以第T组PN序列的内容也会发生相应的变化。
在图3的基础上，为了解决多普勒频偏的问题，本申请方案还提供了一种可选的实施方式，请参考图4，在S101，在获取窗口信号之后，PN码捕获方法还包括：S102，当T+1等于第一预设数值时，PN码捕获方法还包括：S109和S110，具体阐述如下。
S102，取预设频偏范围中的第R个频率点，对N个符号进行频偏补偿。
可选地，先进行频率扫描（对接收机所接收到的信号进行频率扫描），从预设频偏范围中确定第R个频率点，基于第R个频率点对N个符号进行频偏补偿。
当S107的执行结果为否，T+1等于第一预设数值时，执行S109。
S109，确定R+1是否小于第二预设数值。若是，则执行S110；若否，则执行其他或结束。
可选地，第二预设数值为预设频偏范围中的频率点的数量。
需要说明的是，当R+1等于第二预设数值时，表示所有的频率点均搜索完成，但仍然不满足门限要求，则需要执行其他，可以但不限定为取下一个窗口信号。若R+1小于第二预设数值，则执行S110，继续搜索。
S110，令R=R+1，T=1。
在执行S110后，重新执行S102，重新取预设频偏范围中的第R个频率点，对N个符号进行频偏补偿，从PN码中取第T组PN序列，直至非相关峰值满足门限要求或者R+1等于第二预设数值。
在前文的基础上，关于S104中的内容，本申请实施例还提供了一种可选的实施方式，请参考下文，S104，基于N个符号和第T组PN序列，获取非相关峰值的步骤，包括：S104-1、S104-2、S104-3、S104-4、S104-5以及S104-6，具体阐述如下。
S104-1，将窗口信号中的第n个符号划分为P段数据集合，其中，1≤n≤N，每一个符号包括H个采样数据，每一段数据集合包括H/P个采样数据。
S104-2，将第T组PN序列中的第i个相位的PN序列平均划分为P段子序列，其中，1≤i≤K。
S104-3，对第i个相位的PN序列中的第p段子序列和第n个符号中的第p段数据集合进行相关运算并求和，以得到第i个相位的PN序列与第n个符号的第p个相关和值，1≤p≤P。
S104-4，对第i个相位的PN序列与第n个符号的P个相关和值进行傅里叶运算，以得到第i个相位的PN序列与第n个符号的模值向量，其中，模值向量包括P个模值。
可选地，对P个相关和值进行P点傅里叶运算，并将傅里叶运算的运算结果中的每一个复数求模值，得到P个模值，即得到模值向量。可选地，第p个模值与第p个相关和值对应。
需要说明的是，第i个相位的PN序列与N个符号均会执行S104-3和S104-4对应的步骤，从而会得到N个模值向量。
S104-5，对第i个相位的PN序列与窗口信号的N个模值向量进行非相关累加，以得到目标向量。
需要说明的是，第i个相位的PN序列与窗口信号（包括N个符号）进行上述相关运算，得到第i个相位的PN序列与第n个符号的模值向量，总共可以得到N个模值向量，对N个模值向量进行非相关累加，以得到目标向量。
假设，共有2个模值向量，分别为（1，2，3）和（3，5，7），进行非相关累加，即对应点相加，所得到的目标向量为（1+3=4，2+5=7，3+7=10），此处进行为举例说明。
需要说明的是，第T组PN序列中共有K个相位的PN序列，每一个相位的PN序列均会对应有一个目标向量。
S104-6，从窗口信号对应的K个目标向量中确定非相关峰值，其中，非相关峰值为K个目标向量中的最大值。
可选地，当非相关峰值为第i个相位的PN序列与窗口信号的目标向量（即第i个目标向量）中的最大值时，第i个相位的PN序列为目标序列。
在前文的基础上，关于S104-6中的内容，本申请实施例还提供了一种可选的实施方式，请参考下文。S104-6，从窗口信号对应的K个目标向量中确定非相关峰值的步骤，包括：S104-6A和S104-6B，具体阐述如下。
S104-6A，确定每一个目标向量中的最大值，作为待定值。
可选地，第i个目标向量中的最大值为Mi，1≤i≤K，Mi即为待定值。
继续参考上例，目标向量为（4，7，10），则Mi为10。
S104-6B，将K个待定值中的最大一个确定为非相关峰值。
可选地，从K个待定值（Mi）中确定最大一个，作为非相关峰值。
在前文的基础上，关于S104-3中的内容，本申请实施例还提供了一种可选的实施方式，请参考下文。S104-3，对第i个相位的PN序列中的第p段子序列和第n个符号中的第p段数据集合进行相关运算并求和，以得到第i个相位的PN序列与第n个符号的第p个相关和值的步骤，包括：S104-3A和S104-3B，具体阐述如下。
S104-3A，将第i个相位的PN序列中的第p段子序列和第n个符号中的第p段数据集合输入第p个自相关器。
S104-3B，第p个自相关器进行相关运算并求和，输出第i个相位的PN序列与第n个符号的第p个相关和值。
请参考图5，图5为本申请实施例提供的第i个目标向量的获取流程框图。
在低轨卫星扩频通信***中，卫星终端进行1024倍扩频，当EsN0(Ratio ofsymbol energy to noise power spectral density)为-29dB，频偏设置为符号速率（扩频前）的8倍时，不做非相干累加与做非相干累加后的峰值比较结果差异明显，不做非相干累加，没有峰值，非相干累加后，峰值很明显。
请参阅图6，图6为本申请实施例提供的一种PN码捕获装置，可选的，该PN码捕获装置被应用于上文所述的电子设备。
种PN码捕获装置包括：信息获取单元201和处理单元202。
信息获取单元201，用于获取窗口信号，其中，窗口信号为卫星终端向接收机发送的信号，窗口信号包括N个符号；
处理单元202，用于从PN码中取第T组PN序列，其中，第T组PN序列包括第（T-1）K+1个相位的PN序列到第T×K个相位的PN序列；
处理单元202还用于基于N个符号和第T组PN序列，获取非相关峰值；
处理单元202还用于在非相关峰值满足门限要求的情况下，将非相关峰值对应的PN序列确定为捕获的目标序列。
可选地，信息获取单元201可以执行上述的S101，处理单元202可以执行上述的S102至S110。
可选地，基于N个符号和第T组PN序列，获取非相关峰值，包括：将窗口信号中的第n个符号划分为P段数据集合，其中，1≤n≤N，每一个符号包括H个采样数据，每一段数据集合包括H/P个采样数据；将第T组PN序列中的第i个相位的PN序列平均划分为P段子序列，其中，1≤i≤K；对第i个相位的PN序列中的第p段子序列和第n个符号中的第p段数据集合进行相关运算并求和，以得到第i个相位的PN序列与第n个符号的第p个相关和值，1≤p≤P；对第i个相位的PN序列与第n个符号的P个相关和值进行傅里叶运算，以得到第i个相位的PN序列与第n个符号的模值向量，其中，模值向量包括P个模值；对第i个相位的PN序列与窗口信号的N个模值向量进行非相关累加，以得到目标向量；从窗口信号对应的K个目标向量中确定非相关峰值，其中，非相关峰值为K个目标向量中的最大值。
需要说明的是，本实施例所提供的PN码捕获装置，其可以执行上述方法流程实施例所示的方法流程，以实现对应的技术效果。为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考上述的实施例中相应内容。
本申请实施例还提供了一种存储介质，该存储介质存储有计算机指令、程序，该计算机指令、程序在被读取并运行时执行上述实施例的PN码捕获方法。该存储介质可以包括内存、闪存、寄存器或者其结合等。
下面提供一种电子设备，可以是手机设备（例如卫星电话）、电脑设备以及运载工具的控制设备，该电子设备如图1所示，可以实现上述的PN码捕获方法；具体的，该电子设备包括：处理器10，存储器11、总线12。处理器10可以是CPU。存储器11用于存储一个或多个程序，当一个或多个程序被处理器10执行时，执行上述实施例的PN码捕获方法。
综上所述，本申请实施例提供的一种PN码捕获方法、装置、存储介质及电子设备，包括：获取窗口信号，其中，窗口信号为卫星终端向接收机发送的信号，窗口信号包括N个符号；从PN码中取第T组PN序列，其中，第T组PN序列包括第（T-1）K+1个相位的PN序列到第T×K个相位的PN序列；基于N个符号和第T组PN序列，获取非相关峰值；在非相关峰值满足门限要求的情况下，将非相关峰值对应的PN序列确定为捕获的目标序列。通过引入非相关累加获取属于N个符号与第T组PN序列的非相关峰值，结合自适应门限判决，并对伪码相位进行并行搜索的方法，能够克服传统捕获算法在低信噪比、高动态和大多普勒下，增益降低、捕获概率低、捕获速度慢的问题。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.一种PN码捕获方法，其特征在于，所述方法包括：
获取窗口信号，其中，所述窗口信号为卫星终端向接收机发送的信号，窗口信号包括N个符号；
从PN码中取第T组PN序列，其中，所述第T组PN序列包括第（T-1）K+1个相位的PN序列到第T×K个相位的PN序列；
基于所述N个符号和所述第T组PN序列，获取非相关峰值；
在所述非相关峰值满足门限要求的情况下，将所述非相关峰值对应的PN序列确定为捕获的目标序列。
2.如权利要求1所述的PN码捕获方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述非相关峰值不满足门限要求的情况下，确定T+1是否小于第一预设数值；
若T+1小于第一预设数值，则令T=T+1，重新从PN码中取第T组PN序列，直至所述非相关峰值满足门限要求或者T+1等于所述第一预设数值。
3.如权利要求2所述的PN码捕获方法，其特征在于，在所述获取窗口信号之后，所述方法还包括：
取预设频偏范围中的第R个频率点，对所述N个符号进行频偏补偿；
当T+1等于所述第一预设数值时，所述方法还包括：
确定R+1是否小于第二预设数值；
若R+1小于第二预设数值，则令R=R+1，T=1，重新取预设频偏范围中的第R个频率点，对所述N个符号进行频偏补偿，从PN码中取第T组PN序列，直至所述非相关峰值满足门限要求或者R+1等于所述第二预设数值。
4.如权利要求1所述的PN码捕获方法，其特征在于，所述基于所述N个符号和所述第T组PN序列，获取非相关峰值的步骤，包括：
将窗口信号中的第n个符号划分为P段数据集合，其中，1≤n≤N，每一个符号包括H个采样数据，每一段数据集合包括H/P个采样数据；
将所述第T组PN序列中的第i个相位的PN序列平均划分为P段子序列，其中，1≤i≤K；
对第i个相位的PN序列中的第p段子序列和第n个符号中的第p段数据集合进行相关运算并求和，以得到第i个相位的PN序列与第n个符号的第p个相关和值，1≤p≤P；
对第i个相位的PN序列与第n个符号的P个所述相关和值进行傅里叶运算，以得到第i个相位的PN序列与第n个符号的模值向量，其中，所述模值向量包括P个模值；
对所述第i个相位的PN序列与所述窗口信号的N个所述模值向量进行非相关累加，以得到目标向量；
从所述窗口信号对应的K个所述目标向量中确定非相关峰值，其中，所述非相关峰值为K个所述目标向量中的最大值。
5.如权利要求4所述的PN码捕获方法，其特征在于，所述从所述窗口信号对应的K个所述目标向量中确定非相关峰值的步骤，包括：
确定每一个所述目标向量中的最大值，作为待定值；
将K个所述待定值中的最大一个确定为所述非相关峰值。
6.如权利要求4所述的PN码捕获方法，其特征在于，所述对第i个相位的PN序列中的第p段子序列和第n个符号中的第p段数据集合进行相关运算并求和，以得到第i个相位的PN序列与第n个符号的第p个相关和值的步骤，包括：
将第i个相位的PN序列中的第p段子序列和第n个符号中的第p段数据集合输入第p个自相关器；
所述第p个自相关器进行相关运算并求和，输出第i个相位的PN序列与第n个符号的第p个相关和值。
7.一种PN码捕获装置，其特征在于，所述装置包括：
信息获取单元，用于获取窗口信号，其中，所述窗口信号为卫星终端向接收机发送的信号，窗口信号包括N个符号；
处理单元，用于从PN码中取第T组PN序列，其中，所述第T组PN序列包括第（T-1）K+1个相位的PN序列到第T×K个相位的PN序列；
所述处理单元还用于基于所述N个符号和所述第T组PN序列，获取非相关峰值；
所述处理单元还用于在所述非相关峰值满足门限要求的情况下，将所述非相关峰值对应的PN序列确定为捕获的目标序列。
8.如权利要求7所述的PN码捕获装置，其特征在于，所述基于所述N个符号和所述第T组PN序列，获取非相关峰值，包括：
将窗口信号中的第n个符号划分为P段数据集合，其中，1≤n≤N，每一个符号包括H个采样数据，每一段数据集合包括H/P个采样数据；
将所述第T组PN序列中的第i个相位的PN序列平均划分为P段子序列，其中，1≤i≤K；
对第i个相位的PN序列中的第p段子序列和第n个符号中的第p段数据集合进行相关运算并求和，以得到第i个相位的PN序列与第n个符号的第p个相关和值，1≤p≤P；
对第i个相位的PN序列与第n个符号的P个所述相关和值进行傅里叶运算，以得到第i个相位的PN序列与第n个符号的模值向量，其中，所述模值向量包括P个模值；
对所述第i个相位的PN序列与所述窗口信号的N个所述模值向量进行非相关累加，以得到目标向量；
从所述窗口信号对应的K个所述目标向量中确定非相关峰值，其中，所述非相关峰值为K个所述目标向量中的最大值。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。
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