一种基于最速上升法的高动态卫星跟踪方法技术

技术编号:26530021 阅读:54 留言:0更新日期:2020-12-01 14:07
本发明专利技术公开了一种基于最速上升法的高动态卫星跟踪方法,属于卫星信号处理领域,该方法具体包括:首先剥离测距码序列,接着对载波进行混频以及快速傅里叶变换处理,得到载波跟踪误差与快速傅里叶变换(FFT)输出幅度谱最大值之间的映射关系,最后根据最速上升法的原理对载波进行跟踪;该高动态卫星跟踪方法在静态和动态环境下均能获得较高的跟踪精度,而且该卫星跟踪方法不需要外部传感器辅助且不需要预先知道噪声的先验统计信息,具有较好的鲁棒性和稳定性,具有较高的工程使用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种基于最速上升法的高动态卫星跟踪方法
本专利技术属于卫星信号处理领域,特别涉及了一种基于最速上升法的高动态卫星跟踪方法。
技术介绍
高超音速飞行器以其潜在的军事、政治和经济价值逐渐受到人们的关注。导航是高超声速飞行器的关键技术之一。GNSS作为导航系统的关键部件,在高动态环境下,GNSS接收机的载波跟踪回路容易失锁。跟踪环路带宽增加会使得跟踪环路具有更好的动态性能,但是同时引入较大的跟踪误差。根据是否使用外部传感器,提升高动态环境下载波跟踪环路跟踪性能的方法可分为两类:一类是使用惯性导航系统辅助,另一类是改进自身结构。惯性导航系统作为高超声速飞行器必不可少的传感器,通过将GNSS/INS超紧耦合系统预测的多普勒频移值反馈到载波跟踪回路中,提高接收机的动态性能。外这种方法具有精度高、响应快的优点,但它要求载波跟踪环路与外部设备的精确同步,这可能会给实现带来更多的成本和困难。改进载波跟踪环路的结构有三种方法,即基于鉴频器的方法、基于估计器的方法和基于矢量的方法。基于鉴频器的方法仍然遵循传统的锁相环结构,通过频率锁定环或Wi本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于最速上升法的高动态卫星跟踪方法,其特征在于,包括:/n根据测距码序列的自相关特性,将本地生成的测距码序列C

【技术特征摘要】
1.一种基于最速上升法的高动态卫星跟踪方法,其特征在于,包括:
根据测距码序列的自相关特性,将本地生成的测距码序列Cl(n)与输入到跟踪环路的中频信号x(n)转换成码剥离后的中频信号s(n);
将所述剥离后的中频信号s(n)与本地生成的即时载波信号xP(n)混频得到第一混频信号yP(n),将所述剥离后的中频信号s(n)与超前载波信号xE(n)混频或者滞后载波信号xL(n)混频得到第二混频信号yL(n)或第三混频信号yE(n);
对所述第一混频信号yP(n)做降采样处理得到第四混频信号yP(k),对所述第二混频信号yL(n)或所述第三混频信号yE(n)做降采样处理得到第五混频信号yL(k)或第六混频信号yE(k);
对所述第四混频信号yP(k)和所述第五混频信号yL(k)做快速傅里叶变换处理得到快速傅里叶变换输出幅度谱的最大值或者对所述第四混频信号yP(k)和所述第六混频信号yE(k)做快速傅里叶变换处理得到快速傅里叶变换输出幅度谱的最大值;
利用最速上升法以及所述快速傅里叶变换输出幅度谱的最大值对载波进行跟踪。


2.根据权利要求1所述的高动态卫星跟踪方法,其特征在于,在所述的根据测距码序列的自相关特性,将本地生成的Cl(n)序列与输入到跟踪环路的中频信号x(n)转换成码剥离后的中频信号s(n)中,进一步包括:
输入到跟踪回路的离散中频的信号结构如式(1)所示;
x(n)=AC(n)D(n)exp[i(2πf1n+θ0)](1)
测距码的剥离过程如式(2)所示



其中,i是虚部符号,A是中频信号x(n)的幅度,C(n)是测距码序列,D(n)是信息码序列,f1是到达跟踪回路信号的频率,θ0是初始相位,R(·)是测距码的自相关函数,是本地测距码和接收信号中调制测距码之间的相位差,Cl(n)为本地生成的测距码序列。


3.根据权利要求1或2所述的高动态卫星跟踪方法,其特征在于,所述的将所述剥离后的中频信号s(n)与本地生成的即时载波信号xP(n)混频得到第一混频信号yP(n),将所述剥离后的中频信号s(n)与超前载波信号xE(n)混频或者滞后载波信号xL(n)混频得到第二混频信号yL(n)或第三混频信号yE(n),进一步包括:
若最速上升是采用左偏导,则选择是将所述剥离后的中频信号s(n)分别与本地生成的即时载波信号xP(n)和滞后载波信号xL(n)混频,混频后分别得到信号第一混频信号yP(n)和第二混频信号yL(n);
若最速上升是采用右偏导,则选择是将所述剥离后的中频信号s(n)分别与本地生成的即时载波信号xP(n)和超前载波信号xE(n)混频,混频后分别得到信号第一混频yP(n)和第三混频信号yE(n)。


4.根据权利要求3所述的高动态卫星跟踪方法,其特征在于:本地生成的所述的即时载波的信号结构定义为:
xP(n)=exp[-i(2πf2...

【专利技术属性】
技术研发人员:曾庆化邱文旗刘建业孙永荣许睿李荣冰熊智赖际舟王融史进恒
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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