一种实现载波跟踪处理的方法及装置制造方法及图纸

一种实现载波跟踪处理方法及装置，包括：鉴频处理获得频率差时，根据接收机的在前运动状态信息预估获得当前频率误差；根据鉴频处理获得的频率差和预估获得的当前频率误差进行在后一次的载波频率的修正复现。本发明专利技术实施例提升了导航接收机的跟踪性能，降低了解调解码的错误率，提高了导航接收机的定位精度。

【技术实现步骤摘要】
一种实现载波跟踪处理的方法及装置
本文涉及但不限于导航技术，尤指一种实现载波跟踪处理的方法及装置。
技术介绍
随着科学技术的发展，人类对导航定位技术的研究跨入了卫星定位时代。为了能够在全球范围内、全天候地提供精确地位置以及速度信息，全球导航卫星系统(GNSS，GlobalNavigationSatelliteSystem)的概念被提出。全球卫星导航系统在众多领域有着非常重要的作用；包括军事、导航、勘探、监测、测量、通信授时等。随着近年民用技术的发展，全球卫星导航系统已经在日常生活中逐渐深入，从手机、个人电脑、汽车、民用飞机到导弹、战机都离不开卫星导航技术。全球导航卫星系统包括美国的全球定位系统(GPS，GlobalPositionSystem)、俄罗斯的全球导航卫星定位系统(GLONASS)、欧洲的伽利略(Galileo)系统和中国的北斗(BD，CompassNavigationSystem)系统；其中，美国的GPS是第一个覆盖全球的空间卫星导航系统，其卫星星座共有32颗卫星，采用码分多址(CDMA，CodeDivisionMultipleAccess)的卫星寻址方式。俄罗斯的GLONASS系统与GPS系统原理和功能类似，其卫星星座由24颗卫星组成，采用频分多址(FDMA，FrequencyDivisionMultipleAccess)的卫星寻址方式。俄罗斯正在进行GLONASS现代化工作，采用CDMA方式实现与GPS和Galileo系统的兼容。Galileo系统为欧盟一个正在建造的卫星导航定位系统，其卫星星座由30颗卫星构成，卫星寻址采用码分多址的方式。Galileo系统能够与GPS和GLONASS完成多系统的兼容并且可以提供更多的民用服务。“北斗1号”是中国自主研发的由3颗卫星组成的第一代卫星导航系统，没有测距和测高的功能。正在建设的“北斗2号”是由3颗倾斜同步轨道卫星、27颗中轨道卫星和5颗地球静止轨道卫星组成，可满足全球覆盖的条件。作为GPS卫星导航定位系统中核心组成部分，GPS接收机主要用途就是接收卫星下发的信号，并从中提取出用于定位解算的导航电文信息和伪距观测量。因此在不同环境下需要设计高性能的基带处理算法来捕获和跟踪接收到的GPS信号，以获得导航电文和伪距观测量。在GPS卫星信号发射端，GPS载波信号上调制有粗捕获码(C/A码)和导航电文数据码；相应地，在GPS接收端，为了从接收到的卫星信号中解调出导航电文数据码，接收机进行跟踪操作时，需要通过混频彻底地剥离数字中频信号中包括的多普勒频移在内的载波，并需要通过C/A码相关运算彻底地剥离信号中的C/A码。接收机的跟踪操作由载波跟踪环路和码跟踪环路构成。接收机通过载波跟踪环路不断调整其本地复制的载波，使复制载波频率(或相位)与接收到的中频信号的载波频率(或相位)保持一致，最终通过下变频混频实现载波剥离。接收机通过码跟踪环路不断调整其本地复制的C/A码，使其复制C/A码的相位与接收到的中频信号的C/A码相位保持一致，最终通过码相关运算实现C/A码剥离。接收机实现跟踪之后，可获得用于卫星定位的精细的多普勒频移和C/A码码相位值。相关技术中，接收机的跟踪操作基本上是以锁相环(PLL)或者锁频环(FLL)或者锁相环与锁频环结合作为基础；其中，锁相环和锁频环均由鉴别器、环路滤波器和数控振荡器(NCO)构成；其中，锁相环的鉴别器为鉴相器；锁频环的鉴别器为鉴频器；鉴别器的作用是鉴别出本地载波频率与输入信号频率之间的频率差或者相位差；环路滤波器用于滤除频率差或相位差中的环路噪声，将滤波结果反馈到下一次环路中的本地载波频率中作为修正量。图1为相关技术中导航接收装置的结构框图，如图1所示，导航接收机从捕获阶段进入到跟踪阶段时，本地码数控振荡器根据捕获得到的粗略C/A码码相位复现本地C/A码，与进入到跟踪处理部分的中频信号通过相关器进行相关运算剥离C/A码。本地载波数控振荡器根据捕获得到的粗略多普勒频率复现本地载波，与剥离过C/A码的中频信号通过混频器进行混频，消除载波多普勒频率，处理结果通过积分累加单元进行积分累加提高信噪比。载噪比单元根据积分累加后的结果计算载噪比，积分累加后的结果也用于通过鉴频器进行鉴频处理得到频率差。鉴频结果通过平滑处理单元进行平滑处理后，消除突然增大幅度较大的频率误差，使载波跟踪环可以稳定跟踪，避免环路中出现的错误值带来的环路振荡。平滑处理后的结果经过环路滤波器进行滤除环路噪声的处理后，将滤除环路噪声的处理结果反馈给载波数控振荡器，用于在后下一次的载波频率的修正复现。上述跟踪操作的方法在导航接收机运动状态突然发生改变时，由于平滑处理的缘故，会导致突然增大的频率误差被弱化，使接收机跟踪状态无法快速地与实际的运动状态同步；譬如车载导航仪突然加速时，平滑处理导致突然增大的频率误差被弱化；另外，当运动状态变化较大时，由于平滑处理过的频率误差减小，降低了导航接收机的跟踪性能，导致后续解调解码的错误率上升，恶化定位结果的精度。
技术实现思路
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。本专利技术实施例提供一种实现载波跟踪处理的方法及装置，能够提升导航接收机的跟踪性能，降低解调解码的错误率，提高导航接收机的定位精度。本专利技术实施例提供了一种实现载波跟踪处理的方法，包括：鉴频处理获得频率差时，根据接收机的在前运动状态信息预估获得当前频率误差；根据鉴频处理获得的频率差和预估获得的当前频率误差进行在后一次的载波频率的修正复现。可选的，所述根据鉴频处理获得的频率差和预估获得的当前频率误差进行在后一次的载波频率的修正复现包括：将鉴频处理获得的所述频率差减去预估获得的所述当前频率误差后，将计算得到的差值取绝对值后获得绝对差值；判断出获得的所述绝对差值大于预设门限值时，根据预估获得的所述当前频率误差进行所述在后一次的载波频率的修正复现。可选的，判断出获得的所述绝对差值小于所述预设门限值时，所述方法还包括：根据所述鉴频处理获得的所述频率差进行所述在后一次的载波频率的修正复现。可选的，所述根据接收机的在前运动状态信息预估获得当前频率误差包括：所述鉴频处理获得频率差时，根据接收机在前一秒的速度、加速度和多普勒频率预估获得所述当前频率误差。另一方面，本专利技术实施例还提供一种实现载波跟踪处理的装置，包括：预估单元、处理单元；其中，预估单元用于：鉴频处理获得频率差时，根据接收机的在前运动状态信息预估获得当前频率误差；处理单元用于：根据鉴频处理获得的频率差和预估获得的当前频率误差进行在后一次的载波频率的修正复现。可选的，所述处理单元具体用于：将鉴频处理获得的所述频率差减去预估获得的所述当前频率误差后，将计算得到的差值取绝对值后获得绝对差值；判断出获得的所述绝对差值大于预设门限值时，根据预估获得的所述当前频率误差进行所述在后一次的载波频率的修正复现。可选的，所述处理单元还用于：判断出获得的所述绝对差值小于所述预设门本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实现载波跟踪处理的方法，其特征在于，包括：/n鉴频处理获得频率差时，根据接收机的在前运动状态信息预估获得当前频率误差；/n根据鉴频处理获得的频率差和预估获得的当前频率误差进行在后一次的载波频率的修正复现。/n

【技术特征摘要】
1.一种实现载波跟踪处理的方法，其特征在于，包括：
鉴频处理获得频率差时，根据接收机的在前运动状态信息预估获得当前频率误差；
根据鉴频处理获得的频率差和预估获得的当前频率误差进行在后一次的载波频率的修正复现。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据鉴频处理获得的频率差和预估获得的当前频率误差进行在后一次的载波频率的修正复现包括：
将鉴频处理获得的所述频率差减去预估获得的所述当前频率误差后，将计算得到的差值取绝对值后获得绝对差值；
判断出获得的所述绝对差值大于预设门限值时，根据预估获得的所述当前频率误差进行所述在后一次的载波频率的修正复现。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，判断出获得的所述绝对差值小于所述预设门限值时，所述方法还包括：
根据所述鉴频处理获得的所述频率差进行所述在后一次的载波频率的修正复现。


4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据接收机的在前运动状态信息预估获得当前频率误差包括：
所述鉴频处理获得频率差时，根据接收机在前一秒的速度、加速度和多普勒频率预估获得所述当前频率误差。


5.一种实现载波跟踪处理的装置，其特征在于，包括：预估单元、处理单元；其中，
预估单元用于：鉴频处理获得频率差时，根据接收机的在前运动状态信息预估获得当前频率误差；
处理单元用于：根据鉴频处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋挥师，徐雄伟，刘晓燕，赵海龙，孙涛，
申请(专利权)人：大唐半导体设计有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11