一种高动态跟踪环路以及卫星导航接收机制造技术

本申请提供一种高动态跟踪环路以及卫星导航接收机。高动态跟踪环路包括：锁相环以及加速度数字振荡器；所述加速度数字振荡器用于生成实时变化频率；其中，所述实时变化频率为加速度的变化频率；所述频率输出累加器用于将所述实时变化频率与所述锁相环自身生成的更新频率相加得到实时频率，并将所述实时频率输入至所述载波数字振荡器；所述载波数字振荡器用于基于所述实时频率生成实时相位。通过在高动态跟踪环路中增设加速度数字振荡器，实现了对环路中加速度的变化频率的跟踪，进而提高了环路内的相位跟踪精度，有效解决高动态场景下环路受到晶振输出频率变化或接收信号中的多普勒频率影响而导致PVT精度降低甚至环路失锁的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种高动态跟踪环路以及卫星导航接收机
本申请涉及卫星导航定位
，具体而言，涉及一种高动态跟踪环路以及卫星导航接收机。
技术介绍
为了实现高精度和高灵敏度定位，卫星导航接收机的跟踪环路被设计得对频率变化非常敏感，接收机很容易受到晶振输出频率变化或接收信号中多普勒频率的影响，导致PVT(Position，位置；Velocity，速度；Time，时间)精度降低甚至环路失锁。当卫星导航接收机应用于无人机等飞行器，或其他高动态、震动或温度快速变化等场景时，一方面接收机会在接收信号中产生多普勒频率，另一方面，震动或温度变化使接收机中晶振输出频率产生时变分量，该时变分量在晶振输出频率倍频到射频频率时以等比例被放大，下变频时平移到中频，并作用在环路上，对环路的影响与动态产生的多普勒频率相同，进而严重降低接收机跟踪精度或导致环路失锁。
技术实现思路
本申请实施例的目的在于提供一种高动态跟踪环路以及卫星导航接收机，以改善“由于卫星导航接收机的跟踪环路被设计得对频率变化非常敏感，进而导致接收机很容易受到晶振输出频率变化或接收信号中多普勒频率的影响”的问题。本专利技术是这样实现的：第一方面，本申请实施例提供一种高动态跟踪环路，包括：锁相环以及加速度数字振荡器；其中，所述锁相环包括频率输出累加器以及载波数字振荡器；所述频率输出累加器的输出端与所述载波数字振荡器连接；所述加速度数字振荡器的输入端与所述锁相环的相位输入端连接，所述加速度数字振荡器的输出端与所述频率输出累加器的输入端连接；所述加速度数字振荡器用于生成实时变化频率；其中，所述实时变化频率为加速度的变化频率；所述加速度表示所述高动态跟踪环路与接收的卫星视线方向上的加速度；所述频率输出累加器用于将所述实时变化频率与所述锁相环自身生成的更新频率相加得到实时频率，并将所述实时频率输入至所述载波数字振荡器；所述载波数字振荡器用于基于所述实时频率生成实时相位。在高动态场景中，晶振输出频率变化或接收信号中的多普勒频率对于环路的影响主要体现为加速度所带来频率变化误差，因此，在本申请实施例中，通过在高动态跟踪环路中增设加速度数字振荡器，实现了对环路中加速度的变化频率的跟踪，进而提高了环路内的相位跟踪精度，有效解决高动态场景下环路受到晶振输出频率变化或接收信号中的多普勒频率影响而导致PVT精度降低甚至环路失锁的问题。结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述锁相环为二阶锁相环，所述锁相环包括第一数字振荡器；所述第一数字振荡器的系数为T0；T0表示环路更新周期；所述第一数字振荡器的输出端与所述频率输出累加器的输入端连接；所述第一数字振荡器的输入端即为所述锁相环的相位输入端。在本申请实施例中，通过在二阶锁相环上增设加速度数字振荡器，实现了对二阶锁相环中加速度的变化频率的跟踪，进而提高了环路内的相位跟踪精度，有效解决高动态场景下二阶锁相环受到晶振输出频率变化或接收信号中的多普勒频率影响而导致PVT精度降低甚至环路失锁的问题。结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述锁相环为二阶锁相环，所述锁相环包括第一数字振荡器；所述第一数字振荡器的系数为T0；T0表示环路更新周期；所述第一数字振荡器的输出端与所述频率输出累加器的输入端连接；所述第一数字振荡器的输出端即为所述锁相环的相位输入端。结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述锁相环为三阶锁相环，所述锁相环包括：频率二阶处理电路、频率一阶处理电路；频率二阶处理电路的输出端与所述频率一阶处理电路的输入端连接，所述频率一阶处理电路的输出端与所述频率输出累加器连接；所述加速度数字振荡器的输入端与所述频率一阶处理电路的输入端连接；所述频率一阶处理电路的输入端即为所述锁相环的相位输入端。在本申请实施例中，通过在三阶锁相环上增设加速度数字振荡器，实现了对二阶锁相环中加速度的变化频率的跟踪，进而提高了环路内的相位跟踪精度，有效解决高动态场景下三阶锁相环受到晶振输出频率变化或接收信号中的多普勒频率影响而导致PVT精度降低甚至环路失锁的问题。结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述频率一阶处理电路包括第二数字振荡器；所述第二数字振荡器的系数为T0；T0表示环路更新周期；所述第二数字振荡器的输入端与所述频率二阶处理电路连接，所述第二数字振荡器的输出端与所述频率输出累加器的输入端连接；所述加速度数字振荡器的输入端与所述第二数字振荡器的输入端连接。结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述高动态跟踪环路还包括：加加速度数字振荡器以及第一累加器；所述加加速度数字振荡器的输入端与所述频率二阶处理电路的输入端连接，所述加加速度数字振荡器的输出端与所述第一累加器的输入端连接；所述第一累加器的输出端与所述加速度数字振荡器连接；所述加加速度数字振荡器用于生成加加速度的变化频率；所述加速度数字振荡器的输入端通过所述第一累加器与所述第二数字振荡器的输入端连接；相应的，所述实时变化频率为所述加速度的变化频率与所述加加速度的变化频率之和。由于在高动态场景中，晶振输出频率变化或接收信号中的多普勒频率对于环路的影响还体现为加加速度所带来频率变化误差，因此，在本申请实施例中，通过在高动态跟踪环路中增设加速度数字振荡器以及加速度数字振荡器，实现了对环路中加速度的变化频率以及加加速度的变化频率的跟踪，进而提高了环路内的相位跟踪精度，有效解决高动态场景下环路受到晶振输出频率变化或接收信号中的多普勒频率影响而导致PVT精度降低甚至环路失锁的问题。结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述频率二阶处理电路包括第三数字振荡器以及第四数字振荡器；所述第四数字振荡器的系数为T0；T0表示环路更新周期；所述第三数字振荡器的输出端与所述第四数字振荡器的输入端连接；所述第四数字振荡器的输出端连接至所述频率一阶处理电路；所述第三数字振荡器的输入端即为所述频率二阶处理电路的输入端。结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述频率二阶处理电路包括第三数字振荡器以及第四数字振荡器；所述第四数字振荡器的系数为T0；T0表示环路更新周期；所述第三数字振荡器的输出端与所述第四数字振荡器的输入端连接；所述第四数字振荡器的输出端连接至所述频率一阶处理电路；所述第三数字振荡器的输出端即为所述频率二阶处理电路的输入端。结合上述第一方面提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述频率二阶处理电路包括第三数字振荡器以及第四数字振荡器；所述第四数字振荡器的系数为T0；T0表示环路更新周期；所述第三数字振荡器的输出端与所述第四数字振荡器的输入端连接；所述第四数字振荡器的输出端连接至所述频率一阶处理电路；所述第四数字振荡器的输出端即为所述频率二阶处理电路的输入端。第二方面，本申请实施例提供一种卫星导航接收机，包括：接收单元以及与所述接收单元连接的如第一方面实施例提供的高动态跟踪环路。附图说明为了更清楚地说明本申请本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高动态跟踪环路，其特征在于，包括：锁相环以及加速度数字振荡器；其中，所述锁相环包括频率输出累加器以及载波数字振荡器；所述频率输出累加器的输出端与所述载波数字振荡器连接；/n所述加速度数字振荡器的输入端与所述锁相环的相位输入端连接，所述加速度数字振荡器的输出端与所述频率输出累加器的输入端连接；所述加速度数字振荡器用于生成实时变化频率；其中，所述实时变化频率为加速度的变化频率；所述加速度表示所述高动态跟踪环路与接收的卫星视线方向上的加速度；/n所述频率输出累加器用于将所述实时变化频率与所述锁相环自身生成的更新频率相加得到实时频率，并将所述实时频率输入至所述载波数字振荡器；所述载波数字振荡器用于基于所述实时频率生成实时相位。/n

【技术特征摘要】
1.一种高动态跟踪环路，其特征在于，包括：锁相环以及加速度数字振荡器；其中，所述锁相环包括频率输出累加器以及载波数字振荡器；所述频率输出累加器的输出端与所述载波数字振荡器连接；
所述加速度数字振荡器的输入端与所述锁相环的相位输入端连接，所述加速度数字振荡器的输出端与所述频率输出累加器的输入端连接；所述加速度数字振荡器用于生成实时变化频率；其中，所述实时变化频率为加速度的变化频率；所述加速度表示所述高动态跟踪环路与接收的卫星视线方向上的加速度；
所述频率输出累加器用于将所述实时变化频率与所述锁相环自身生成的更新频率相加得到实时频率，并将所述实时频率输入至所述载波数字振荡器；所述载波数字振荡器用于基于所述实时频率生成实时相位。


2.根据权利要求1所述的高动态跟踪环路，其特征在于，所述锁相环为二阶锁相环，所述锁相环包括第一数字振荡器；所述第一数字振荡器的系数为T0；T0表示环路更新周期；
所述第一数字振荡器的输出端与所述频率输出累加器的输入端连接；
所述第一数字振荡器的输入端即为所述锁相环的相位输入端。


3.根据权利要求1所述的高动态跟踪环路，其特征在于，所述锁相环为二阶锁相环，所述锁相环包括第一数字振荡器；所述第一数字振荡器的系数为T0；T0表示环路更新周期；
所述第一数字振荡器的输出端与所述频率输出累加器的输入端连接；
所述第一数字振荡器的输出端即为所述锁相环的相位输入端。


4.根据权利要求1所述的高动态跟踪环路，其特征在于，所述锁相环为三阶锁相环，所述锁相环包括：频率二阶处理电路、频率一阶处理电路；频率二阶处理电路的输出端与所述频率一阶处理电路的输入端连接，所述频率一阶处理电路的输出端与所述频率输出累加器连接；
所述加速度数字振荡器的输入端与所述频率一阶处理电路的输入端连接；所述频率一阶处理电路的输入端即为所述锁相环的相位输入端。


5.根据权利要求4所述的高动态跟踪环路，其特征在于，所述频率一阶处理电路包括第二数字振荡器；所述第二数字振荡器的系数为T0；T0表示环路更新周期；所述第二数字振荡器的输入端与所述频率二阶处理电路连接，所述第二数字振荡器的输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭小刚，田水根，
申请(专利权)人：四川九洲北斗导航与位置服务有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51