用于接收复合信号的方法和接收器技术

数据处理器(192)在主幅度在采样周期中超过或等于次级幅度时，在所述采样周期中根据BOC相关性函数选择一组BOC相关性。数据处理器(192)在次级幅度在采样周期中超过主幅度时，在采样周期中根据QBOC相关性函数选择一组QBOC相关性。数据处理器(192)使用BOC相关性函数和QBOC相关性函数中的任一在每个采样周期内具有较大幅度的相关性函数来提供支持所接收的信号的无模糊代码采集的总相关性函数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于接收复合信号的方法和接收器。
技术介绍
导航卫星的发射器可以发送复合信号，如复用二进制偏移载波信号或二进制偏移载波(BOC)信号。在某些现有技术中，接收器可以锁定在鉴别器函数的伪零交点上，伪零交点导致同步误差、解码的可靠性降低或解调器在解调复合信号时的不稳定。因而，需要具有无模糊的关联或相关性功能的方法和接收器，以用于减少或最小化所接收的信号的相位同步误差。
技术实现思路
在一个实施例中，用于接收所接收的复合信号的方法或接收器包括，接收包括二进制偏移载波(BOC)调制信号的复合信号，以通过将所接收的信号与本地BOC副本接合来获取BOC分量，并且通过将所接收的信号与本地QBOC副本结合来得到正交BOC(QBOC)分量。BOC分量包括同相BOC分量和正交相BOC分量；QBOC分量包括同相QBOC分量和正交相QBOC分量。第一检测器检测BOC分量的主幅度。QBOC分量的次级幅度被检测。电子数据处理器确定在采样周期中主幅度是否超过次级幅度。如果在采样周期中主幅度超过(例如，或等于)次级幅度，则数据处理器在采样周期中根据BOC相关性函数选择一组BOC相关性。如果在采样周期中次级幅度超过主幅度，则数据处理器在采样周期中根据QBOC相关性函数选择一组QBOC相关性。在一个实施例中，在每个采样周期时，数据处理器使用BOC相关性函数或QBOC相关性函数来提供支持所接收的信号的无模糊代码采集的总相关性函数(例如，在多个采样周期内的间歇交替相关
性函数，而未同时结合在任何单个采样周期或信号出现时间内对BOC和QBOC相关性的选择)。数据处理器处理所选择的相关性(例如，BOC或QBOC相关性)以跟踪所接收的复合信号的代码和载波(例如，载波频率、载波相位或二者)，从而用于估算接收器天线和发送所接收的复合信号的卫星发射器之间的距离。附图说明图1是用于接收包括二进制偏移载波(BOC)调制信号的被接收的复合信号的接收器的一个实施例的方框图；图1共同地包括图1A和图1B。图2是图1的与图1相比更详细的接收器的数字部分的方框图；图2共同地包括图2A和图2B。图3是图1的与图1相比更详细的检测器(例如，包络检测器)、决定单元以及代码(CD)和载波(CR)跟踪模块的方框图；图3共同地包括图3A和图3B。图4是图3的与图3相比更详细的检测器的方框图。图5是图3的与图3相比更详细的CD误差估算器的方框图；图5共同地包括图5A和图5B。图6是图3的与图3相比更详细的CR频率误差和CR相位误差估算器的方框图。图7A是用于解调包括二进制偏移载波(BOC)调制信号的被接收的复合信号的方法的一个实施例的流程图。图7B(共同地，图7B-1和图7B-2)是用于解调包括二进制偏移载波(BOC)调制信号的被接收的复合信号的方法的另一实施例的流程图。图7C(共同地，图7C-1和图7C-2)是用于解调包括二进制偏移载波(BOC)调制信号的被接收的复合信号的方法的再一实施例的流程图。图7D(共同地，图7D-1和图7D-2)是用于解调包括二进制偏移载波(BOC)调制信号的被接收的复合信号的方法的又一实施例的流程
图。图8是使用闭公式表示的BOC相关性函数(例如，用于BOC(1，1)信号)和QBOC相关性函数(例如，用于QBOC(1，1)信号)的曲线图。图9是从BOC或QBOC信号分量获得的决定引导选择(DDsel)幅度的曲线图，并且表示由每个采样周期处的BOC或QBOC相关性引起的总相关性函数。图10是用于解调包括二进制偏移载波(BOC)调制信号的被接收的复合信号的方法的另一实施例的流程图。图11是用于接收复合信号的方法的一个实施例。图12(共同地，图12-1和图12-2)是用于接收复合信号的方法的另一实施例。图13(共同地，图13-1和图13-2)是用于接收复合信号的方法的还一实施例。图14是用于接收复合信号的方法的又一实施例。具体实施方式根据一个实施例，图1(共同地，图1A和图1B)公开能够对诸如二进制偏移载波(BOC)信号之类的被接收的复合信号进行可靠和合适的编码(CD)以及载波(CR)拉入的系统或接收器11(例如，卫星导航接收器)。如本文中所用，″CD″将表示代码并且″CR″将表示所接收的信号的载波或所接收的信号的一个或多个样本的数字表示。代码包括调制载波的调制代码（例如，通过信息被调制的伪随机噪声代码)。″I″将表示同相信号，而″Q″将表示正交相信号。接收器11接收包括一个或多个BOC调制信号的复合信号。所接收的复合信号被从一个或多个卫星发送，如导航卫星，或伽利略兼容导航卫星或全球定位系统(GPS)卫星。在本文件的任何上述附图中，连接任何方框、构件、模块、多路复用器、存储器、数据存储器、累加器、数据处理器、电子构件、振荡器、信号发生器、或其它电子或软件模块的任何箭头或线可以包括以下项目中的一个或多个：电信号的物理路径、电磁信号的物理路径、
用于数据的逻辑路径、一个或多个数据总线、电路板迹线、发送线；链接、呼叫、通信、软件模块、程序、数据或构件之间的数据信息或；或数据信息、软件指令、模块、子程序或构件的发送或接收。在一个实施例中，本文中公开的系统、方法和接收器11可以包括计算机执行系统，在方法或接收器11中，一个或多个数据处理器经由数据总线和一个或多个数据存储装置（例如，累加器或存储器)处理、存储、检索和以其他方式操作数据，如本文和附图中所述。如本文中所用，″被配置成、适于或被布置成″表示数据处理器或接收器11被适当的软件指令、软件模块、可执行代码、数据库和/或必要的数据程控，以执行与图1中阐述的一个或多个方框和/或本公开中任何其它附图相关联的任何引用函数、数学操作、逻辑操作、计算、确定、过程、方法、算法、子程序或程序。可替换地，与上述定义分离地或结合地，″被配置成、适于或被布置成″可以表示接收器11包括作为软件模块、等同的电子硬件模块或二者的本文中描述的一个或多个构件，以执行任何引用函数、数学操作、计算、确定、过程、方法、算法、子程序。如本文中所用，BOC信号可以包括以下类型信号的一个或多个：由二进制正弦函数表示的BOC信号、由二进制余弦函数表示的正交相BOC(QBOC)、时分复用BOC(TMBOC)信号(例如，GPS系统的L1C信号)、替换的BOC(AltBOC)信号(例如；伽利略系统的E5A和E5B信号)、或复合BOC(cBOC，例如，伽利略系统的E1B或E1C信号)信号。简单的BOC信号被指示为BOC(m，n)，其中m是fm/fc并且n是fn/fc，fm是第一副载波频率，fn是实际码片频率，并且fc是1.023MHz的参考码片速率或其它适当的码片速率。在一个实施例中，接收器11包括耦合到数字接收器部192的模拟接收器部191。模拟接收器部191包括天线20、放大器21和接收器前端190。数字接收器部192包括接收器的在由模数转换器(ADC或A/D)24进行模数转换之后处理数据的部分。例如，数字接收器部192可以包括电子数据处理器、数据存储装置(例如，电子存储器)和用于在电子数据处理器和数据存储装置之间通信的数据总线，其中软
件指令和数据被存储在数据存储装置中并且被数据处理器执行以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于接收被接收的复合信号的方法，所述方法包括以下步骤：接收包括二进制偏移载波(BOC)调制信号的复合信号，以通过将所接收的复合信号与本地BOC副本结合来获取BOC分量，并且通过将所接收的复合信号与本地QBOC副本结合来得到正交BOC(QBOC)分量，BOC分量包括同相BOC分量和正交相BOC分量，QBOC分量包括同相QBOC分量和正交相QBOC分量；检测BOC分量的主幅度；检测QBOC分量的次级幅度；确定在采样周期中主幅度是否超过次级幅度；如果在所述采样周期中主幅度超过或等于次级幅度，则在所述采样周期中根据BOC相关性函数，选择一组BOC相关性；并且如果在所述采样周期中次级幅度超过主幅度，则在所述采样周期中根据QBOC相关性函数，选择一组QBOC相关性；以及处理所选择的相关性，以跟踪所接收的复合信号的载波，用于估算接收器天线和发送所接收的复合信号的卫星发射器之间的距离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.10 US 61/925,752;2014.06.20 US 14/310,6101.一种用于接收被接收的复合信号的方法，所述方法包括以下步骤：接收包括二进制偏移载波(BOC)调制信号的复合信号，以通过将所接收的复合信号与本地BOC副本结合来获取BOC分量，并且通过将所接收的复合信号与本地QBOC副本结合来得到正交BOC(QBOC)分量，BOC分量包括同相BOC分量和正交相BOC分量，QBOC分量包括同相QBOC分量和正交相QBOC分量；检测BOC分量的主幅度；检测QBOC分量的次级幅度；确定在采样周期中主幅度是否超过次级幅度；如果在所述采样周期中主幅度超过或等于次级幅度，则在所述采样周期中根据BOC相关性函数，选择一组BOC相关性；并且如果在所述采样周期中次级幅度超过主幅度，则在所述采样周期中根据QBOC相关性函数，选择一组QBOC相关性；以及处理所选择的相关性，以跟踪所接收的复合信号的载波，用于估算接收器天线和发送所接收的复合信号的卫星发射器之间的距离。2.根据权利要求1所述的方法，其中处理所选择的相关性的步骤进一步包括使用BOC相关性以用于：根据第一超前减去滞后函数确定第一代码误差；根据频率误差函数来确定第一载波频率误差；以及如果在所述采样周期中主幅度超过次级幅度，则根据相位误差函数来确定第一载波相位误差。3.根据权利要求2所述的方法，其中第一超前减去滞后函数包括具有大约0.4个码片的码片间隔的BOC超前减去滞后函数。4.根据权利要求1所述的方法，其中处理所选择的相关性的步
\t骤进一步包括使用QBOC相关性以用于：根据第二超前减去滞后函数确定第二代码误差；根据频率误差函数来确定第二载波频率误差；以及如果在所述采样周期中主幅度小于次级幅度，则根据相位误差函数来确定第二载波相位误差。5.根据权利要求4所述的方法，其中第二超前减去滞后函数包括具有大约0.4个码片的码片间隔的QBOC超前减去滞后函数。6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在拉入模式期间，执行上述选择、检测和确定步骤；在拉入或采集所接收的复合信号的代码和相位之后，识别接收器的稳态模式；并且除非出现周跳，否则仅选择BOC相关性用于稳态模式并且在稳态模式期间仅在信号出现时间内使用BOC误差函数。7.根据权利要求1所述的方法，其中在所述采样周期中对主幅度或次级幅度的选择基于分别对BOC和QBOC信号分量使用线性近似的以下方程：其中 Y = TAP x B O C W X ]]>μ是所选择的比例或恒定定标因子，Wx是相关器的窗口尺寸，I_Y是同相xBOC分量，并且Q_Y是正交相xBOC分量，xBOC表示所接收的复合信号的BOC或QBOC信号分量。8.根据权利要求1所述的方法，其中主幅度包括BOC同相分量
\t和BOC正交相分量的组合信号功率；并且其中，次级幅度包括QBOC同相分量和QBOC正交相分量的组合信号功率。9.根据权利要求1所述的方法，其中BOC幅度函数的零交点相对于QBOC幅度函数的零交点偏离大约其中NBOC等于BOC(m、n)的m/n，其中m是fm/fc并且n是fn/fc，fm是第一副载波频率，fn是实际码片频率，并且fc是参考码片速率，10.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：针对载波相位回路中的每个相继的采样周期，具有较大幅度的xBOC相关性形成载波相位误差估算值，其中使用同相分量和正交相分量的叉积解决源自BOC未对准的正弦或余弦的模糊性，其中xBOC是指BOC或QBOC。11.根据权利要求1所述的方法，其中：在所述采样周期中根据BOC相关性函数选择所述一组BOC相关性，如果在当前采样周期中主幅度超过或等于次级幅度，则将所述一组BOC相关性与用于前一采样周期的一组BOC相关性结合，以形成BOC叉积载波频率估算值，或在所述采样周期中根据QBOC相关性函数选择所述一组QBOC相关性，并且如果次级幅度超过主幅度，则所述一组QBOC相关性与用于前一采样周期的一组QBOC相关性结合，以形成QBOC叉积载波频率估算值。12.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在所接收的信号的代码采集之后并且在代码...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞炜，理查德·G·基根，
申请(专利权)人：迪尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US