【技术实现步骤摘要】
一种基于多信息融合辅助的载波跟踪方法与系统
本专利技术涉及一种接收机载波跟踪实现方法，具体是基于定位解算所得卫星轨道和用户位置、速度等信息的跟踪环路设计方法和系统。
技术介绍
随着GPS导航定位系统在各行业的广泛应用，人们对于提高GPS接收机跟踪卫星信号的鲁棒性和灵敏度以及改善GPS测量值的质量提出了越来越高的要求。在接收机的设计中，噪声带宽的设计与上述性能指标息息相关。噪声带宽越窄，由于越少频率成分的噪声被允许进入环路，环路滤波效果就越好，环路对信号的跟踪也就越精确。然而噪声带宽并不能任意地小。由于高动态应力会引起接收信号载波频率和相位的大幅度变动，进而引起频率和相位跟踪误差的激烈振荡，所以噪声带宽必须大到能够容忍容忍由于高动态应力引起的载波频率和相位的正常波动，以保证环路对信号的持续精确跟踪；否则，若噪声带宽太小，则由高动态应力所致的载波频率和相位变化中有用的高频信号成分会同噪声一起被滤除，这破坏了接收信号的真实性，导致环路失锁，鲁棒性变差。传统的载波跟踪环路设计方法采取平衡考虑低噪声和高动态要求后折中选取一个通常较大的噪声带宽值实现二阶或三阶载波环路，其根本问题是较大的噪声带宽提高了环路的噪声量，使环路的噪声性能变差，信号跟踪的精确度减低，不能实现信号跟踪的高灵敏度和鲁棒性。 众所周知，动态应力产生的影响主要是指卫星与接收机相对运动带来的多普勒频移以及接收机时钟的钟漂。其中接收机时钟的钟漂通常是未知而且无法预测的，而卫星与接收机相对运动的多普勒效应反映的是信号发射源与信号接收机之间距离的变化快慢，是卫星相对接收机运行速度在信...
【技术保护点】
一种基于多信息融合辅助的载波跟踪方法与系统，具体是基于卫星轨道和用户位置、速度等信息的载波跟踪环路设计方法，其特征在于，包含三部分：根据卫星相对于用户的径向速度来预测下一时刻的多普勒频移，由接收机载波环模块中环路滤波器的输出得到多普勒频移实际观测值，以及利用卡尔曼滤波器校正多普勒频移测量残差从而得到最优的多普勒频移估计值反馈回环路数控振荡器，其中，卫星相对用户径向速度的计算包括以下两个过程：1)由卫星星历解算出卫星的位置坐标和运行速度向量。由用户接收机的定位、测速结果得到用户位置坐标与速度向量。2)根据1)中求解的卫星与用户位置坐标来计算卫星相对于用户的单位观测矢量，该单位观测矢量与卫星相对用户运动速度向量的点积即为卫星相对于用户的径向速度。
【技术特征摘要】
1.一种基于多信息融合辅助的载波跟踪方法与系统，具体是基于卫星轨道和用户位置、速度等信息的载波跟踪环路设计方法，其特征在于，包含三部分:根据卫星相对于用户的径向速度来预测下一时刻的多普勒频移，由接收机载波环模块中环路滤波器的输出得到多普勒频移实际观测值，以及利用卡尔曼滤波器校正多普勒频移测量残差从而得到最优的多普勒频移估计值反馈回环路数控振荡器，其中，卫星相对用户径向速度的计算包括以下两个过程: 1)由卫星星历解算出卫星的位置坐标和运行速度向量。由用户接收机的定位、测速结果得到用户位置坐标与速度向量。 2)根据I)中求解的卫星与用户位置坐标来计算卫星相对于用户的单位观测矢量，该单位观测矢量与卫星相对用户运动速度向量的点积即为卫星相对于用户的径向速度。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，得到卫星相对于用户的径向速度后，利用多普勒频移计算公式来预测接收到的载波多普勒频移。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用一种典型的载波环设计，由接收机载波环模块中的环路滤波器输出多普勒频移观测值。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，建立多普勒频移的卡尔曼滤波模型:将卫星相对于用户的径向速率变化量作为系统控制变量，得到下一时刻的...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈彦均，于敦山，路卫军，崔小欣，黄永灿，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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