GLONASS訊號處理流程總結

2021-10-05 03:11:47 字數 1504 閱讀 7887

glonass訊號雖然是fdma調製,但是在經過fpga降到中頻後,其捕獲過程需要進行相應調節,完成捕獲後轉入跟蹤模組,其跟蹤環路與gps/bds無任何區別,可以參照實現。接下來重點介紹的是其位同步與幀同步的實現過程。

由於glonass的乙個資料位元持續時間為20ms,但是上面調製了乙個明德碼,如下圖所示,在乙個20ms的完整資料位元中,前10個1ms環路輸出電平相位保持一致,然後發生反相,後10個1ms環路輸出電平繼續保持一致。所以glonass位同步需要找到該每10ms發生一次的跳變的起始沿。

程式中使用的方法為直方圖法,其具體實現過程類似於gps位同步,主要區別是gps尋找的是20ms電平跳變起始沿,而glonass尋找10ms電平跳變起始沿。所以glonass位同步程式中最大偏移值設定為10,對連續10個位置的電平跳變情況進行統計,當某一位置的跳變次數達到預設閾值n1時,判斷其它9個偏移位置的跳變次數是否有超過閾值n2(n1>n2),若沒有,則位同步通過,該位置即為電平跳變起始沿。否則不通過,重置計數器,重新進行上述統計判斷。當重置次數達到一定次數時,認為此衛星訊號質量不好,將該衛星踢除,清空通道。

演算法流程圖如下圖所示:

glonass的資料位元上調製有明德碼,導致其前10ms的電平與資料位元一致,後10ms則相反。在衛星通道完成位同步後,其輸入到幀同步的1個資料對應10ms的電平值。找到glonass字串(類似gps的子幀,為訊號結構的最小單元)的起始位置,對其進行幀同步處理。由於字串長度為2s,包含85位元(1.7s)的導航資料和長度為0.3s的時間標誌。該時間標誌類似gps的同步碼,是一串由30個長度為10ms的資料組成固定序列,用於初步定為字串起始位置,並獲得電平翻轉標識,但是其位置處於乙個字串的末尾。其結構如圖所示

對應幀同步演算法具體實現步驟為:首先進行資料累積,累積長度達到330後,去資料前30個與時間序列進行互相關,未通過互相關(互相關結果不是30/0),則丟棄資料最前的一位,繼續進行資料輸入。若通過互相關,則每隔1個取85個資料(因為資料位元長度為20ms),並利用互相關結果消除相位模糊。然後對這85個資料進行漢明碼校驗,若通過校驗,則取下乙個字串的頁編號f2,與當前字串頁編號f1做比較,若兩者連續(f2=f1+1,或者f1=15時f2=1),則判斷完成幀同步。具體演算法流程圖如下圖所示。

glonass解碼實現則比較簡單,對每一字串的資料,按照其字串編號進行相應解碼,其結構在icd檔案中有清楚說明,這裡不作敘述。由於glonass的星曆結構與gps和bds不同,因此其需要使用單獨的結構體對星曆進行儲存,並在pvt解算模組中針對其特殊星曆進行相應調整。

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