一种定位接收机中跟踪环路误差的处理装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种定位接收机中跟踪环路误差的处理装置及方法，其中装置包括：鉴别器、第一判决器、第二判决器、位置速度时间PVT解算电路、矢量跟踪修正器、环路滤波器等。通过第一判决器每间隔计时时长判断跟踪误差是否超过误差门限值，如果是，则不使用位置速度时间PVT解算电路中PVT解算，而直接将跟踪误差给环路滤波器，如果否，则基于PVT解算电路修正跟踪误差；并且，通过第二判决器，判断修正后误差是否超过误差门限值，如果是，则直接将跟踪误差作为环路滤波器的输入，如果否，则将修正后误差作为环路滤波器的输入。这样通过使用第一判决器及第二判决器，可以避免跟踪误差的积累，提高跟踪环路的可靠性。提高跟踪环路的可靠性。提高跟踪环路的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种定位接收机中跟踪环路误差的处理装置及方法


[0001]本专利技术涉及通信
，特别是涉及一种定位接收机中跟踪环路误差的处理装置及方法。

技术介绍

[0002]面对复杂的室内环境，室内时分编码正交频分复用(TimeCode Division
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Orthogonal Frequency Division Multiplexing，简称TC
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OFDM)定位系统，相较于其它室内定位技术具有一定优势。
[0003]一般TC
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OFDM定位系统的主要实现思想是：通过跟踪环路跟踪将本地信号与定位接收机的数字中频信号之间的误差，修正本地信号与定位接收机的数字中频信号之间的误差，使得本地信号与定位接收机的数字中频信号对齐，这样能够将接收信号中的数字中频信号在跟踪环路中剥离；然后，再使用位置速度时间(Position Velocity&Time，简称PVT)解算模块对数字中频信号进行定位解算，得到定位位置，以完成对定位接收机的室内定位。目前参见图1，现有技术中可以通过矢量跟踪环路实现对本地信号与定位接收机的数字中频信号之间的误差的跟踪，具体说明如下：
[0004]矢量跟踪环路包括：混频器、相干器、鉴别器、PVT解算模块，矢量跟踪修正模块，环路滤波器、数字控制振荡器(numerically controlled oscillator，简称NCO)及本地信号发生器；其中，
[0005]混频器，用于将定位接收机的数字中频信号与本地信号发生器产生的本地载波作为待混频信号，将待混频信号进行混频，得到混频信号；
[0006]相干器，用于将混频信号与本地信号发生器产生的本地伪码进行相干，得到相干信号；
[0007]鉴别器，用于鉴别所述相干信号与本地信号之间的误差，作为跟踪误差；
[0008]PVT解算模块，用于将跟踪误差中的码相位误差转换为测量的伪距，作为测量值，计算定位接收机的位置、速度和钟差信息，将定位接收机的位置、速度和钟差信息作为定位结果，并输出定位结果；
[0009]矢量跟踪修正模块，用于采用矢量跟踪算法，利用所述定位接收机的位置、速度和时钟，以及已知的定位基站的位置和速度信息，确定估计值，所述估计值包括：估计伪距与估计伪距率；利用测量值与估计值，对测量值进行修正，得到修正后误差；将修正后误差作为环路滤波器的输入；
[0010]NCO，用于利用接收所述环路滤波器滤波后的误差，调整本地信号与数字中频信号之间的误差，得到调整后的误差；
[0011]本地信号发生器，用于产生本地信号，将本地信号及调整后的误差，作为待混频信号，发送给混频器，进行下一次误差的跟踪。
[0012]采用PVT解算模块测量的伪距及矢量跟踪算法计算的估计值，进行误差的修正。由于测量值准确性较低，那么修正后测量值的误差，偏差也较大；若偏差较大，再将这个修正
后误差继续作为矢量跟踪环路的输入，继续误差跟踪，这样误差会不断积累，最终导致矢量跟踪环路失锁。总之现有技术的跟踪环路的跟踪误差会不断积累，导致环路失锁。

技术实现思路

[0013]本专利技术实施例的目的在于提供一种定位接收机中跟踪环路误差的处理装置及方法，用以解决现有技术的跟踪环路的跟踪误差会不断积累，导致跟踪环路失锁的技术问题。具体技术方案如下：
[0014]第一方面，本专利技术实施例提供了定位接收机中跟踪环路误差的处理装置，包括：
[0015]鉴别器，用于鉴别定位接收机的接收信号与本地信号发生器产生的本地信号之间的误差，作为所述鉴别器输出的跟踪误差；
[0016]第一判决器，用于判断计时器是否到达计时时长；如果所述计时器未达到所述计时时长，则获取跟踪误差，并将跟踪误差作为环路滤波器的输入；如果所述计时器到达所述计时时长，则获取跟踪误差，并判断跟踪误差是否超过误差门限值；如果跟踪误差超过所述误差门限值，则将跟踪误差作为所述环路滤波器的输入；如果跟踪误差不超过所述误差门限值，则利用位置速度时间PVT解算电路中PVT解算，得到的所述定位接收机的位置、速度及时间，通过矢量跟踪修正器中矢量跟踪算法对跟踪误差进行修正，得到修正后误差；
[0017]第二判决器，用于判断修正后误差是否超过所述误差门限值；如果修正后误差超过所述误差门限值，则将跟踪误差作为所述环路滤波器的输入；如果修正后误差未超过所述误差门限值，则将所述修正后误差作为所述环路滤波器的输入；
[0018]数字控制振荡器NCO，用于利用所述环路滤波器滤波后的误差作为控制量，调整所述本地信号与所述接收信号之间的误差；
[0019]混频器，用于利用所述本地信号中的本地载波调整所述接收信号，得到调整后本地信号；
[0020]相干积分电路，用于将所述接收信号与调整后的本地信号进行相干运算，对相干运算的结果进行积分清除，得到相干积分结果，作为所述鉴别器的输入，以继续使用所述判决器对跟踪误差进行处理。
[0021]进一步的，所述本地信号发生器包括：码发生器及载波发生器，所述相干积分电路包括：相干器和积分清除器；其中，
[0022]所述码发生器，用于产生本地伪码；
[0023]所述载波发生器，用于产生本地载波；
[0024]所述混频器，具体用于将所述接收信号与本地载波作为待混频信号，并将所述待混频信号进行混频，得到混频信号；
[0025]所述相干器，用于将所述混频信号与本地伪码进行相干，得到相干运算的结果；
[0026]所述积分清除器，用于将相干运算的结果进行积分清除，得到相干积分结果，作为鉴别器的输入。
[0027]进一步的，所述NCO包括：码NCO及载波NCO，所述鉴别器包括：码鉴相器及载波鉴别器，其中所述载波鉴别器包括：载波鉴频器和载波鉴相器；
[0028]所述码NCO，用于与所述码发生器相配合产生本地伪码，利用接收所述环路滤波器滤波后的码相位误差，调整所述码NCO的相位控制字，以达到对本地伪码相位的调节；
[0029]所述载波NCO，用于与所述载波发生器结合产生本地载波，利用接收所述环路滤波器滤波后的载波频率误差，调整所述载波NCO的频率控制字；以及滤波后的载波相位误差，调整所述载波NCO的相位控制字，以分别达到对本地生成载波频率的调节以及相位的调节；
[0030]所述码鉴相器，用于所述接收信号与本地伪码的伪码相误位差；
[0031]所述载波鉴频器，用于采用鉴频算法，计算所述接收信号与本地载波频率之间的载波频率误差；
[0032]所述载波鉴相器，用于采用鉴相算法，计算所述接收信号与本地载波相位之间的载波相位误差。
[0033]进一步的，所述PVT解算电路包括：预滤波处理器及PVT解算器；
[0034]所述预滤波处理器，用于将所述伪码相位误差转换为伪距误差，将所述载波频率误差转换为伪距率误差，将所述伪距误差作为测量的伪距，将所述伪距率误差作为测量的伪距率；
[0035]所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种定位接收机中跟踪环路误差的处理装置，其特征在于，包括：鉴别器，用于鉴别定位接收机的接收信号与本地信号发生器产生的本地信号之间的误差，作为所述鉴别器输出的跟踪误差；第一判决器，用于判断计时器是否到达计时时长；如果所述计时器未达到所述计时时长，则获取跟踪误差，并将跟踪误差作为环路滤波器的输入；如果所述计时器到达所述计时时长，则获取跟踪误差，并判断跟踪误差是否超过误差门限值；如果跟踪误差超过所述误差门限值，则将跟踪误差作为所述环路滤波器的输入；如果跟踪误差不超过所述误差门限值，则利用位置速度时间PVT解算电路中PVT解算，得到的所述定位接收机的位置、速度及时间，通过矢量跟踪修正器中矢量跟踪算法对跟踪误差进行修正，得到修正后误差；第二判决器，用于判断修正后误差是否超过所述误差门限值；如果修正后误差超过所述误差门限值，则将跟踪误差作为所述环路滤波器的输入；如果修正后误差未超过所述误差门限值，则将所述修正后误差作为所述环路滤波器的输入；数字控制振荡器NCO，用于利用所述环路滤波器滤波后的误差作为控制量，调整所述本地信号与所述接收信号之间的误差；混频器，用于利用所述本地信号中的本地载波调整所述接收信号，得到调整后本地信号；相干积分电路，用于将所述接收信号与调整后的本地信号进行相干运算，对相干运算的结果进行积分清除，得到相干积分结果，作为所述鉴别器的输入，以继续使用所述判决器对跟踪误差进行处理。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述本地信号发生器包括：码发生器及载波发生器，所述相干积分电路包括：相干器和积分清除器；其中，所述码发生器，用于产生本地伪码；所述载波发生器，用于产生本地载波；所述混频器，具体用于将所述接收信号与本地载波作为待混频信号，并将所述待混频信号进行混频，得到混频信号；所述相干器，用于将所述混频信号与本地伪码进行相干，得到相干运算的结果；所述积分清除器，用于将相干运算的结果进行积分清除，得到相干积分结果，作为鉴别器的输入。3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述NCO包括：码NCO及载波NCO，所述鉴别器包括：码鉴相器及载波鉴别器，其中所述载波鉴别器包括：载波鉴频器和载波鉴相器；所述码NCO，用于与所述码发生器相配合产生本地伪码，利用接收所述环路滤波器滤波后的码相位误差，调整所述码NCO的相位控制字，以达到对本地伪码相位的调节；所述载波NCO，用于与所述载波发生器结合产生本地载波，利用接收所述环路滤波器滤波后的载波频率误差，调整所述载波NCO的频率控制字；以及滤波后的载波相位误差，调整所述载波NCO的相位控制字，以分别达到对本地生成载波频率的调节以及相位的调节；所述码鉴相器，用于所述接收信号与本地伪码的伪码相误位差；所述载波鉴频器，用于采用鉴频算法，计算所述接收信号与本地载波频率之间的载波频率误差；所述载波鉴相器，用于采用鉴相算法，计算所述接收信号与本地载波相位之间的载波
相位误差。4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述PVT解算电路包括：预滤波处理器及PVT解算器；所述预滤波处理器，用于将所述伪码相位误差转换为伪距误差，将所述载波频率误差转换为伪距率误差，将所述伪距误差作为测量的伪距，将所述伪距率误差作为测量的伪距率；所述PVT解算器通过定位解算算法，利用所述测量的伪距，计算所述定位接收机的位置、速度和时钟；所述矢量跟踪修正器，用于采用矢量跟踪算法，基于所述定位接收机的位置、速度和时钟，以及已知的定位基站的位置和速度信息，确定估计伪距与估计伪距率；利用测量的伪距和估计伪距之间的差值，对所述估计伪距进行修正，得到修正后伪距；将修正后伪距转换为修正后伪距误差；利用测量的伪距率和估计伪距率之间的差值，对所述估计伪距率进行修正，得到修正后伪距率；将修正后伪距率转换为修正后伪距率误...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓中亮，董婕舒，唐诗浩，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：