信号跟踪方法和信号跟踪装置制造方法及图纸

本申请公开了一种信号跟踪方法和信号跟踪装置。该方法包括：接收宽带复合信号；宽带复合信号包括至少一个上边带信号分量和至少一个下边带信号分量；利用第一本地即时码对第一目标信号进行跟踪，以至少确定载波与副载波的当前的融合相位和当前的融合频率；利用本地即时载波对第二目标信号进行跟踪，以至少确定当前的码相位、当前的码频率、当前的副载波相位和当前的副载波频率；第一目标信号和第二目标信号中的其中一个为上边带信号分量，另外一个为下边带信号分量；第一本地即时码基于先前的码相位和先前的码频率确定，本地即时载波基于先前的融合相位和先前的融合频率确定。本申请解决了载波相位和副载波相位耦合的问题、准确率更高。率更高。率更高。

【技术实现步骤摘要】
信号跟踪方法和信号跟踪装置


[0001]本申请实施方式涉及卫星导航跟踪
，尤其涉及信号跟踪方法和信号跟踪装置。

技术介绍

[0002]随着人们对定位精度的要求越来越高，全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System，简称GNSS)不断更新换代。由于相比于二进制相移键控(Binary Phase Shift Keying，简称BPSK)信号，副载波调制的信号具备频域分离特性、更宽的均方根带宽以及更高的测距精度，因此目前GNSS信号通常采用副载波调制的信号例如AltBOC信号或ACE
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BOC宽带复合信号。
[0003]AltBOC信号和ACE
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BOC宽带复合信号均为双频恒包络复合信号，大多数情况下两者均有四个信号分量，其中两个信号分量位于下边带，另外两个信号分量位于上边带。AltBOC信号的四个信号分量的功率相等，而ACE
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BOC宽带复合信号的四个信号分量的功率是可以被调配的，也就是说，ACE
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BOC宽带复合信号的四个信号分量的功率可以不相等。与AltBOC信号相比，ACE
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BOC宽带复合信号的信号分量的功率分配具有更高的灵活性，可以满足GNSS的不同设计和应用需求。
[0004]虽然一般情况下ACE
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BOC宽带复合信号具有四个信号分量，但是在特殊情况下例如为了满足特定应用需求某一个信号分量的功率可能被调制为零时，ACE
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BOC宽带复合信号的信号分量的数量小于4。不过，无论ACE
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BOC宽带复合信号是否具有四个信号分量，其各个信号分量的载波相位和副载波相位是严重耦合的。
[0005]针对GNSS信号采用的跟踪技术一般为DBT技术或ASYM
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DBT技术中。其中，DBT技术仅适用于信号分量功率相等的GNSS信号例如AltBOC信号，无法解决载波相位和副载波相位耦合的问题。虽然，ASYM
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DBT技术可以适用于信号分量功率不相等的GNSS信号，但是ASYM
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DBT技术针对的是信号分量的幅度域，也就是说，ASYM
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DBT技术是通过对各个信号分量功率也即幅度进行估计和归一化来实现信号跟踪，也就是说，ASYM
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DBT技术先将非等功率的信号分量等效转换为等功率的信号分量后再采用DBT技术，而信号分量功率的估计会受到很多因素干扰、准确性非常低，进而导致归一化后的信号功率仍然不相等，致使后续无法采用的DBT技术。由上可知，现有的跟踪技术无法解决载波相位和副载波相位耦合的问题，不适用于ACE
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BOC宽带复合信号。

技术实现思路

[0006]根据本申请第一方面提供的信号跟踪方法，包括：
[0007]接收宽带复合信号；其中，所述宽带复合信号包括至少一个上边带信号分量和至少一个下边带信号分量；
[0008]利用第一本地即时码对第一目标信号进行跟踪，以至少确定载波与副载波的当前的融合相位和当前的融合频率；以及
[0009]利用本地即时载波对第二目标信号进行跟踪，以至少确定当前的码相位、当前的码频率、当前的副载波相位和当前的副载波频率；
[0010]其中，所述第一目标信号和所述第二目标信号中的其中一个为所述上边带信号分量，另外一个为所述下边带信号分量；所述第一本地即时码基于先前的所述码相位和先前的码频率确定，所述本地即时载波基于先前的所述融合相位和先前的所述融合频率确定。
[0011]根据本申请第二方面提供的信号跟踪装置，包括：
[0012]接收模块，接收宽带复合信号；其中，所述宽带复合信号包括至少一个上边带信号分量和至少一个下边带信号分量
[0013]载波环路，利用第一本地即时码对第一目标信号进行跟踪，以至少确定载波与副载波的当前的融合相位和当前的融合频率；以及
[0014]码环路和副载波环路，利用本地即时载波对第二目标信号进行跟踪，以至少确定当前的码相位、当前的码频率、当前的副载波相位和当前的副载波频率；
[0015]其中，所述第一目标信号和所述第二目标信号中的其中一个为所述上边带信号分量，另外一个为所述下边带信号分量；所述第一本地即时码基于先前的所述码相位和先前的码频率确定，所述本地即时载波基于先前的所述融合相位和先前的所述融合频率确定。
[0016]本申请实施例提供的信号跟踪方法和信号跟踪装置，分别跟踪两个不同的信号分量即上边带信号分量和下边带信号分量，将通过跟踪其中一个信号分量确定的载波与副载波的融合相位和融合频率共享给另外一个信号分量，由此在跟踪被共享融合相位和融合频率的信号分量时只需确定码相位、码频率、副载波相位和副载波频率，进而便可解决载波相位和副载波相位耦合的问题。可见，本申请利用相位交叉辅助的方式通过对上边带信号分量和下边信号分量进行联合处理跟踪，不仅解决了载波相位和副载波相位耦合的问题，能够适用于ACE
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BOC宽带复合信号，而且本申请针对的是信号分量的相位域而并未对信号分量的功率进行估计，而ASYM
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DBT技术针对信号分量的幅度域也即对信号分量的功率进行估计，相比于功率的估计，相位跟踪的准确率更高。
[0017]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本申请的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0018]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显。附图用于更好地理解本方案，不构成对本申请的限定。在附图中：
[0019]图1是根据本申请的信号跟踪方法的流程图；
[0020]图2是根据本申请的信号跟踪方法的其中一种接收宽带复合信号的示意图；
[0021]图3是根据本申请的信号跟踪方法的另一种接收宽带复合信号的示意图；
[0022]图4是根据本申请的其中一种信号跟踪装置的局部示意图；
[0023]图5是根据本申请的另外一种信号跟踪装置的局部示意图；
[0024]图6是分别采用本申请的信号跟踪方法与采用现有BPSK
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Like技术跟踪ACE
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BOC信号的载噪比随时间变化的示意图；
[0025]图7是采用本申请的信号跟踪方法跟踪ACE
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BOC信号过程中两个下边带信号分量
的自相关函数曲线图；
[0026]图8是在不同环路滤波下分别采用本申请的信号跟踪方法与采用现有BPSK
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Like技术跟踪ACE
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BOC信号的跟踪误差变化示意图；
[0027]图9是分别采用本申请的信号跟踪方法与采用现有BPSK
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Like技术跟踪ACE
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BOC本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种信号跟踪方法，其特征在于，包括：接收宽带复合信号；其中，所述宽带复合信号包括至少一个上边带信号分量和至少一个下边带信号分量；利用第一本地即时码对第一目标信号进行跟踪，以至少确定载波与副载波的当前的融合相位和当前的融合频率；以及利用本地即时载波对第二目标信号进行跟踪，以至少确定当前的码相位、当前的码频率、当前的副载波相位和当前的副载波频率；其中，所述第一目标信号和所述第二目标信号中的其中一个为所述上边带信号分量，另外一个为所述下边带信号分量；所述第一本地即时码基于先前的所述码相位和先前的码频率确定，所述本地即时载波基于先前的所述融合相位和先前的所述融合频率确定。2.根据权利要求1所述的信号跟踪方法，其中，接收宽带复合信号包括：采用单信号通道同时接收所述上边带信号分量和所述下边带信号分量；其中，所述单信号通道的接收带宽覆盖所述上边带信号分量的功率主瓣与所述下边带信号分量的功率主瓣。3.根据权利要求1所述的信号跟踪方法，其中，接收宽带复合信号包括：采用第一信号通道接收所述上边带信号分量；其中，所述第一信号通道的接收带宽覆盖所述上边带信号分量的功率主瓣；以及采用与所述第一信号通道相互独立且并行设置的第二信号通道接收所述下边带信号分量；其中，所述第二信号通道的接收带宽覆盖所述下边带信号分量的功率主瓣。4.根据权利要求1至3任一项所述的信号跟踪方法，其中，利用第一本地即时码对第一目标信号进行跟踪，以至少确定载波与副载波的当前的融合相位和当前的融合频率，包括：基于先前的所述融合相位和先前的所述融合频率对所述宽带复合信号进行载波剥离，以获得所述第一目标信号的基带信号；根据所述第一目标信号的基带信号和所述第一本地即时码确定与所述第一目标信号对应的目标相关值；根据所述目标相关值进行鉴相，以确定融合相位误差和当前的所述融合频率；以及根据所述融合相位误差更新先前的所述融合相位，以获得当前的所述融合相位。5.根据权利要求4所述的信号跟踪方法，其中，基于先前的所述融合相位和先前的所述融合频率对所述宽带复合信号进行载波剥离，以获得所述第一目标信号的基带信号，包括：利用载波数字控制振荡器根据先前的所述融合相位和先前的所述融合频率生成本地即时载波；以及计算所述宽带复合信号与所述本地即时载波的乘积，以获得所述第一目标信号的基带信号。6.根据权利要求4所述的信号跟踪方法，其中，根据所述第一目标信号的基带信号和所述第一本地即时码确定与所述第一目标信号对应的目标相关值，包括：在第一积分区间内对所述第一目标信号的基带信号和所述第一本地即时码的乘积进行积分，以获得所述目标相关值。7.根据权利要求4所述的信号跟踪方法，其中，利用本地即时载波对第二目标信号进行跟踪，以至少确定当前的码相位、当前的码频率、当前的副载波相位和当前的副载波频率，
包括：基于所述本地即时载波对所述宽带复合信号进行载波剥离，以获得所述第二目标信号的基带信号；根据所述第二目标信号的基带信号、先前的所述码相位、先前的所述码频率、先前的所述副载波相位和先前的所述副载波频率确定与所述第二目标信号对应的提前相关值、即时相关值和延迟相关值；根据所述提前相关值和所述延迟相关值进行鉴相，以确定码相位误差和当前的所述码频率；根据所述码相位误差更新先前的所述码相位，以获得当前的码相位；根据所述目标相关值和所述即时相关值进行鉴相，以确定副载波相位误差和当前的所述副载波频率；以及根据所述副载波相位误差更新先前的所述副载波相位，以获得当前的所述副载波相位。8.根据权利要求7所述的信号跟踪方法，其中，根据所述第二目标信号的基带信号、先前的所述码相位、先前的所述码频率、先前的所述副载波相位和先前的所述副载波频率确定与所述第二目标信号对应的提前相关值、即时相关值和延迟相关值，包括：利用码数字控制振荡器根据先前的所述码相位和先前的所述码频率生成第一本地即时码、本地提前码、第二本地即时码和本地延迟码；利用副载波数字控制振荡器根据先前的所述副载波相位和先前的所述副载波频率生成本地即时副载波；以及根据所述第二目标信号的基带信号、所述本地即时副载波、所述本地提前码、所述第二本地即时码和所述本地延迟码确定所述提前相关值、所述即时相关值和所述延迟相关值。9.根据权利要求8所述的信号跟踪方法，其中，根据所述第二目标信号的基带信号、所述本地即时副载波、所述本地提前码、所述第二本地即时码和所述本地延迟码确定所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚铮，漆耘含，陆明泉，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：