一种动态阈值载波环制造技术

本发明专利技术实施例提供了一种动态阈值载波环，具体的，通过第一混频器获得待跟踪信号，并将该信号传送至第二混频器、第三混频器中与对应上一时刻的余弦载波、正弦载波进行混频，再将混频后的信号分别通过低通滤波器进行滤波，分别获得对应的滤波信号；将得到的滤波信号分别送至鉴相器、鉴频器进行计算，分别得到鉴相值以及鉴频值，再通过阈值计算单元和加权判定单元对鉴相值以及鉴频值的进行权值计算，再利用NCO以及90°移相器将获得的权值调制为对应的载波叠加到待跟踪信号。应用本发明专利技术实施例，通过对鉴相器和鉴频器的权重进行连续的调整，解决了难以对信号进行连续准确的跟踪问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信应用领域，特别涉及一种动态阈值载波环。
技术介绍
近年来，由于在通信技术的不断发展，位置服务产业也随之迅速发展，位置服务已开始广泛进入人们的生产生活中，人们对位置服务的需求也与日俱增，例如在资产管理、人员调度、安全监控、地图导航、智能交通、出行指南、紧急救援等方面对室内定位有着广泛的需求，用户对于高精度室内外无缝导航定位的需求也是越来越迫切，位置服务也已经成为智慧城市与物联网精细化发展的重要基础。据统计，在人们所使用的信息中有80％以上的信息与“位置”有关。并且随着大型建筑的日益增多，人们尤其对于室内位置服务的需求也在不断增加。目前主流的载波环路设计方法是锁频环辅助锁相环，比如经典的二阶锁频环辅助三阶锁相环，较好的结合了锁相环与锁频环的特点，即，锁频环动态性能优于锁相环，而锁相环的跟踪精度优于锁频环，但是在信号衰减严重或者是信号波动较大的环境中，载波环路的工作状态会频繁在锁频环和锁相环之间切换，这会导致载波值不连续，容易产生较大的误差，因此，应用现有技术很难对信号进行连续准确的跟踪。
技术实现思路
本专利技术实施例公开了一种新型动态阈值载波环，通过对鉴相器和鉴频器的权重进行连续的调整，解决了难以对信号进行连续准确跟踪的问题。为了达到上述目的，本专利技术实施例提供了一种新型动态阈值载波环，载波环包活：第一混频器，第二混频器，第一低通滤波器，第三混频器，第二低通滤波器，鉴相器，鉴频器，阈值计算单元，加权判定单元，数字控制振荡器NCO以及90°移相器；其中，所述第一混频器对输入的源信号与输入的C/A码进行混频，将混频后的信号作为待跟踪信号Ui(t)分别传送至所述第二混频器和所述第三混频器；所述第二混频器将接收到的所述待跟踪信号Ui(t)与上一时刻对应获得的余弦载波信号Voc(t′)进行混频，得到余弦载波混频信号qp(t)，并将所述余弦载波混频信号qp(t)传送至所述第一低通滤波器；所述第一低通滤波器对接收到的所述余弦载波混频信号qp(t)进行滤波处理，获得余弦滤波信号Qp(t)，并将所述余弦滤波信号Qp(t)分别传送至所述鉴相器和所述鉴频器；所述第三混频器将接收到的所述待跟踪信号Ui(t)与上一时刻对应获得的正弦载波信号Vos(t′)进行混频，得到正弦载波混频信号ip(t)，并将所述正弦载波混频信号ip(t)传送至所述第二低通滤波器；所述第二低通滤波器对接收到的所述正弦载波混频信号ip(t)进行滤波处理，获得正弦滤波信号Ip(t)，并将所述正弦滤波信号Ip(t)分别传送至所述鉴相器和所述鉴频器；所述鉴相器对接收到的所述余弦滤波信号Qp(t)和所述正弦滤波信号Ip(t)进行计算，获得鉴相值Φe，并将所述鉴相值Φe传送至所述阈值计算单元；所述鉴频器对接收到的所述余弦滤波信号Qp(t)和所述正弦滤波信号Ip(t)进行计算，获得鉴频值ωe，并将所述鉴频值ωe传送至所述阈值计算单元；所述阈值计算单元对接收的所述鉴相值Φe和所述鉴频值ωe进行阈值计算，获得第一阈值Fm、第二阈值Fn以及第三阈值Pm，并将接收到的所述鉴相值Φe和所述鉴频值ωe与所获得的所述第一阈值Fm、所述第二阈值Fn以及所述第三阈值Pm一起传送至所述加权判定单元；所述加权判定单元根据所接收到的所述第一阈值Fm、所述第二阈值Fn以及所述第三阈值Pm与所述鉴相值Φe以及所述鉴频值ωe的关系，确定加权值Δωe和ΔΦe，并将所述加权值Δωe和ΔΦe传送至所述NCO；所述NCO根据接收到的所述加权值Δωe和ΔΦe，调制出当前时刻对应的正弦载波信号Vos(t)，并将所述当前时刻对应的正弦载波信号Vos(t)分别传送至所述90°移相器和所述第三混频器；所述90°移相器对接收到的所述当前时刻对应的正弦载波信号Vos(t)进行90°移相，获得当前时刻对应的余弦载波信号Voc(t)，并将所述当前时刻对应的余弦载波信号Voc(t)传送至所述第二混频器。可选的，所述第一混频器得到的所述待跟踪信号Ui(t)，表达式为：Ui(t)=2aD(t)sin(ωit+θi)+n;]]>式中，D(t)表示调制在载波上的数据码，a为源信号的幅值，n为直流分量的均值。可选的，所述第二混频器得到的所述余弦载波混频信号qp(t)表达式为：qp(t)=Ui(t)Voc(t′)=(2aD(t)sin(ωit+θi)+n)2cos(ω0t′+θ0)=-aD(t)[sin((ωi+ω0)t+(θi+θ0))-sin(ωet+θe)],]]>式中，待跟踪信号上一时刻对应获得的余弦载波信号可选的，所述第一低通滤波器将接收到的所述余弦载波混频信号qp(t)中的高频成分滤除，获得余弦滤波信号Qp(t)＝aD(t)sin(ωet+θe)，并将所述余弦滤波信号Qp(t)分别传送至所述鉴相器和所述鉴频器。可选的，所述第三混频器得到的所述正弦载波混频信号ip(t)表达式为：ip(t)=Ui(t)Vos(t′)=(2aD(t)sin(ωit+θi)+n)2sin(ω0t′+θ0)=-aD(t)[cos((ωi+ω0)t+(θi+θ0))-cos(ωet+θe)],]]>式中，待跟踪信号上一时刻对应获得的正弦载波信号可选的，所述第二低通滤波器将接收到的所述正弦载波混频信号ip(t)中的高频成分滤除，获得正弦滤波信号Ip(t)＝aD(t)cos(ωet+θe)，并将所述正弦滤波信号Ip(t)分别传送至所述鉴相器和所述鉴频器。可选的，所述鉴相器对接收到的所述余弦滤波信号Qp(t)和所述正弦滤波信号Ip(t)进行乘积运算，获得鉴相值Φe＝Qpsign(Ip)，并将所述鉴相值Φe传送至所述阈值计算单元，其中，sign(Ip)为符号函数。可选的，所述鉴频器对接收到的所述余弦滤波信号Qp(t)和所述正弦滤波信号Ip(t)进行乘积运算，获得鉴频值并将所述鉴频值ωe传送至阈值计算单元，其中，Tcoh是相干积分时间，点积Pdot与叉积Pcross分别为：Pdot＝AP(n-1)AP(n)cos(Φe(n)-Φe(n-1))，Pcross＝AP(n-1)AP(n)sin(Φe(n)-Φe(n-1))，式中，AP为信号的幅值。可选的，所述第一阈值Fm通过表达式获得，式中1<a<1.5，所述第二阈值Fn通过表达式获得，式中0.5<b<1，所述第三阈值Pm通过表达式获得，式中0.5<c<1。可选的，所述根据所接收到的所述第一阈值Fm、所述第二阈值Fn以及所述第三阈值Pm与所述鉴相值Φe以及所述鉴频值ωe的关系，确定加权值Δωe和ΔΦe，包括：所述鉴频值ωe大于所述第一阈值Fm，确定所述加权值Δωe和ΔΦe分别为：Δωe=kωeFm*Pcrosssign(Pdot)Tcoh(1<k),]]>Δ&本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动态阈值载波环，其特征在于，所述载波环包括：第一混频器，第二混频器，第一低通滤波器，第三混频器，第二低通滤波器，鉴相器，鉴频器，阈值计算单元，加权判定单元，数字控制振荡器NCO以及90°移相器；其中，所述第一混频器对输入的源信号与输入的C/A码进行混频，将混频后的信号作为待跟踪信号Ui(t)分别传送至所述第二混频器和所述第三混频器；所述第二混频器将接收到的所述待跟踪信号Ui(t)与上一时刻对应获得的余弦载波信号Voc(t′)进行混频，得到余弦载波混频信号qp(t)，并将所述余弦载波混频信号qp(t)传送至所述第一低通滤波器；所述第一低通滤波器对接收到的所述余弦载波混频信号qp(t)进行滤波处理，获得余弦滤波信号Qp(t)，并将所述余弦滤波信号Qp(t)分别传送至所述鉴相器和所述鉴频器；所述第三混频器将接收到的所述待跟踪信号Ui(t)与上一时刻对应获得的正弦载波信号Vos(t′)进行混频，得到正弦载波混频信号ip(t)，并将所述正弦载波混频信号ip(t)传送至所述第二低通滤波器；所述第二低通滤波器对接收到的所述正弦载波混频信号ip(t)进行滤波处理，获得正弦滤波信号Ip(t)，并将所述正弦滤波信号Ip(t)分别传送至所述鉴相器和所述鉴频器；所述鉴相器对接收到的所述余弦滤波信号Qp(t)和所述正弦滤波信号Ip(t)进行计算，获得鉴相值Φe，并将所述鉴相值Φe传送至所述阈值计算单元；所述鉴频器对接收到的所述余弦滤波信号Qp(t)和所述正弦滤波信号Ip(t)进行计算，获得鉴频值ωe，并将所述鉴频值ωe传送至所述阈值计算单元；所述阈值计算单元对接收的所述鉴相值Φe和所述鉴频值ωe进行阈值计算，获得第一阈值Fm、第二阈值Fn以及第三阈值Pm，并将接收到的所述鉴相值Φe和所述鉴频值ωe与所获得的所述第一阈值Fm、所述第二阈值Fn以及所述第三阈值Pm一起传送至所述加权判定单元；所述加权判定单元根据所接收到的所述第一阈值Fm、所述第二阈值Fn以及所述第三阈值Pm与所述鉴相值Φe以及所述鉴频值ωe的关系，确定加权值Δωe和ΔΦe，并将所述加权值Δωe和ΔΦe传送至所述NCO；所述NCO根据接收到的所述加权值Δωe和ΔΦe，调制出当前时刻对应的正弦载波信号Vos(t)，并将所述当前时刻对应的正弦载波信号Vos(t)分别传送至所述90°移相器和所述第三混频器；所述90°移相器对接收到的所述当前时刻对应的正弦载波信号Vos(t)进行90°移相，获得当前时刻对应的余弦载波信号Voc(t)，并将所述当前时刻对应的余弦载波信号Voc(t)传送至所述第二混频器。...

【技术特征摘要】
1.一种动态阈值载波环，其特征在于，所述载波环包括：第一混频器，第二混频器，第一低通滤波器，第三混频器，第二低通滤波器，鉴相器，鉴频器，阈值计算单元，加权判定单元，数字控制振荡器NCO以及90°移相器；其中，所述第一混频器对输入的源信号与输入的C/A码进行混频，将混频后的信号作为待跟踪信号Ui(t)分别传送至所述第二混频器和所述第三混频器；所述第二混频器将接收到的所述待跟踪信号Ui(t)与上一时刻对应获得的余弦载波信号Voc(t′)进行混频，得到余弦载波混频信号qp(t)，并将所述余弦载波混频信号qp(t)传送至所述第一低通滤波器；所述第一低通滤波器对接收到的所述余弦载波混频信号qp(t)进行滤波处理，获得余弦滤波信号Qp(t)，并将所述余弦滤波信号Qp(t)分别传送至所述鉴相器和所述鉴频器；所述第三混频器将接收到的所述待跟踪信号Ui(t)与上一时刻对应获得的正弦载波信号Vos(t′)进行混频，得到正弦载波混频信号ip(t)，并将所述正弦载波混频信号ip(t)传送至所述第二低通滤波器；所述第二低通滤波器对接收到的所述正弦载波混频信号ip(t)进行滤波处理，获得正弦滤波信号Ip(t)，并将所述正弦滤波信号Ip(t)分别传送至所述鉴相器和所述鉴频器；所述鉴相器对接收到的所述余弦滤波信号Qp(t)和所述正弦滤波信号Ip(t)进行计算，获得鉴相值Φe，并将所述鉴相值Φe传送至所述阈值计算单元；所述鉴频器对接收到的所述余弦滤波信号Qp(t)和所述正弦滤波信号Ip(t)进行计算，获得鉴频值ωe，并将所述鉴频值ωe传送至所述阈值计算单元；所述阈值计算单元对接收的所述鉴相值Φe和所述鉴频值ωe进行阈值计算，获得第一阈值Fm、第二阈值Fn以及第三阈值Pm，并将接收到的所述鉴相值Φe和所述鉴频值ωe与所获得的所述第一阈值Fm、所述第二阈值Fn以及所述第三阈值Pm一起传送至所述加权判定单元；所述加权判定单元根据所接收到的所述第一阈值Fm、所述第二阈值Fn以及所述第三阈值Pm与所述鉴相值Φe以及所述鉴频值ωe的关系，确定加权值Δωe和ΔΦe，并将所述加权值Δωe和ΔΦe传送至所述NCO；所述NCO根据接收到的所述加权值Δωe和ΔΦe，调制出当前时刻对应的正弦载波信号Vos(t)，并将所述当前时刻对应的正弦载波信号Vos(t)分别传送至所述90°移相器和所述第三混频器；所述90°移相器对接收到的所述当前时刻对应的正弦载波信号Vos(t)进行90°移相，获得当前时刻对应的余弦载波信号Voc(t)，并将所述当前时刻对应的余弦载波信号Voc(t)传送至所述第二混频器。2.根据权利要求1所述载波环，其特征在于，所述第一混频器得到的所述待跟踪信号Ui(t)，表达式为：Ui(t)=2aD(t)sin(ωit+θi)+n;]]>式中，D(t)表示调制在载波上的数据码，a为源信号的幅值，n为直流分量的均值。3.根据权利要求1所述载波环，其特征在于，所述第二混频器得到的所述余弦载波混频信号qp(t)表达式为：qp(t)=Ui(t)Voc(t′)=(2aD(t)sin(ωit+θi)+n)2cos(ω0t′+θ0)=-aD(t)[sin((ωi+ω0)t+(θi+θ0))-sin(&omeg...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓中亮，蒋澍，莫君，于盛昌，尹露，王钰程，徐福海，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京;11