基于Kay加权的高动态载波跟踪环路初始频差估计方法技术

本发明专利技术公开了基于Kay加权的高动态载波跟踪环路初始频差估计方法，在高动态环境下，准确测定出初始频率误差，提升载波跟踪环路的稳定性，加快载波环路的收敛速度。首先对跟踪环路中I、Q两路的短时积分结果进行二倍角处理，然后，再对其使用四象限反正切鉴频器鉴频，经过二倍角处理后，结果均为正数，即便数据的正负发生了翻转，二倍角后的结果还是正数，所以再使用四象限反正切不用考虑数据正负是否发生翻转，最后借鉴Kay算法对鉴频结果加权得到频差估计值，以上操作虽然获得了初始频率误差的估计值，其精度不高，因此使用Kay加权对多个估计结果加权，得到的结果精度非常高。得到的结果精度非常高。得到的结果精度非常高。

【技术实现步骤摘要】
基于Kay加权的高动态载波跟踪环路初始频差估计方法


[0001]本专利技术属于载波跟踪环路稳定性处理领域，具体涉及基于Kay加权的高动态载波跟踪环路初始频差估计方法。

技术介绍

[0002]在高动态环境下，导航接收机载体与卫星之间存在很大的径向相对速度，会引起接收的导航信号中含有较大的多普勒频率及高阶分量，这可能使得接收机载波跟踪环路中的初始频率误差过大，当其大于环路的牵引能力时，跟踪环路会失锁或锁定错误频率。所以在高动态环境下，准确测定出初始频率误差对载波跟踪环路稳定工作有重要的意义。
[0003]为了解决这一问题，通常方法为增强跟踪环路的鉴频能力和跟踪稳定性，使其更好的应对高动态应力，常见的有惯导辅助卫导方法，三阶锁频辅助四阶锁相环方法，最大似然估计(MLE)方法。
[0004]其中，惯导辅助卫导方法需要使用惯导芯片，成本较高。三阶锁频环辅助四阶锁相环方法在载波跟踪环路存在的初始频差大于其环路牵入能力时，该方法将不能正确估计初始频差。最大似然估计方法虽然能够测定大于载波跟踪环路牵入能力的初始频率误差，但其在保证一定的精度时所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于Kay加权的高动态载波跟踪环路初始频差估计方法，其特征在于，所述方法包括：对接收信号分I、Q两路做短时相关积分，得到积分结果I
short
(n)和Q
short
(n)；把积分结果I
short
(n)和Q
short
(n)做二倍角处理，得到I
2α
(n)和Q
2α
(n)；对数据I
2α
(n)和Q
2α
(n)进行鉴频处理，得到鉴频结果ω
esti
(n)；基于鉴频结果ω
esti
(n)，利用Kay算法对多次鉴频结果做加权估计，计算得到Kay加权后的载波跟踪环路初始频差估计值f
esti
。2.根据权利要求1所述的基于Kay加权的高动态载波跟踪环路初始频差估计方法，其特征在于，所述对接收信号分I、Q两路做短时相关积分，具体包括：基于码片完全对齐情况下，暂不考虑噪声项和频率误差造成的能量衰减，短时相关积分可表示为：I
short
(n)＝aD(n)cosφ
e
(n)
ꢀꢀꢀꢀ
(1)；Q
short
(n)＝aD(n)sinφ
e
(n)
ꢀꢀꢀꢀ
(2)；其中，a为信号的幅值，D(n)是值为
±
1的导航电文数据比特值，φ
e
为两载波之间的相位差异。3.根据权利要求1所述的基于Kay加权的高动态载波跟踪环路初始频差估计方法，其特征在于，所述对积分结果I
short
(n)和Q
short
(n)做二倍角处理，具体包括：对I、Q两路的短时相关结果进行二倍角形式的处理，其正负已经与导航电文数据比特D(n)的数值无关，表达式为：Q
2α
(n)＝2I
short
(n)Q
short
(n)＝a2sin2φ
e
(n)
ꢀꢀꢀꢀ
(4)。4.根据权利要求3所述的基于Kay加权的高动态载波跟踪环路初始频差估计方法，其特征在于，所述对数据I
2α
(n)和Q
2α
(n)进行鉴频处理，具体包括：经过二倍角处理后D(n)的正负已经与相关积分结果无关，在计算时需要对鉴频结果除以2，其鉴频表达式为：其中，ω
esti
为载波多普勒角频率，T
esti
为短时相关积分时间，有T
esti
＝t(n)
‑
t(n
‑
1)，φ
es...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚远，王晓芳，李净，
申请(专利权)人：石家庄聚研电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：