接收机定位方法、装置、通信系统、存储介质及电子装置制造方法及图纸

技术编号:37515887 阅读:24 留言:0更新日期:2023-05-12 15:37
本申请公开了一种接收机定位方法、装置、通信系统、存储介质及电子装置,涉及卫星导航技术领域。该方法包括:根据卫星的信号失锁前的第一信息确定信号恢复后的第二信息;基于载波数字控制振荡器频率控制字、码数字控制振荡器频率控制字和码启动点对所述信号进行跟踪,确定频率误差;在对信号进行跟踪期间,通过码相位滑动检测第二码相位是否对齐;响应于频率误差位于预设范围内、第二码相位对齐以及载波同步,根据码历元值和跟踪得到的第三码相位进行导航解算,以对接收机进行定位。本申请解决了相关技术中对失锁信号进行重定位时,不能在弱信号场景下实现失锁信号重定位,以及重定位时间较慢的技术问题。时间较慢的技术问题。时间较慢的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
接收机定位方法、装置、通信系统、存储介质及电子装置


[0001]本申请涉及卫星导航领域,具体而言,涉及一种接收机定位方法、装置、通信系统、存储介质及电子装置。

技术介绍

[0002]卫星导航接收机在接收卫星信号时,若天线处于遮挡、弱信号环境或者在受到干扰的情况下,信号输入电平低于正常电平,卫星导航接收机便无法连续稳定地跟踪卫星信号,易出现信号失锁现象。信号失锁后,失锁信号重定位时间便成为评判接收机的关键性能指标。因此,在动态弱信号的场景中,如何缩短重定位时间,提升定位率,是卫星导航领域的重要研究方向。
[0003]目前,导航接收机采用两种方法来缩短重定位时间,第一种是采用辅助捕获方法,利用接收机失锁前的位置、速度和星历信息预报载体的载波多普勒频率,缩小多普勒频率的捕获范围,以此减少重新捕获时间。第二种是利用接收机失锁前的位置和星历信息反推卫星信号当前时刻的码历元值,省去位同步和帧同步时间,从而进行导航解算,对信号进行重定位。但是,上述两种方法均依赖于载体位置速度和星历,且第一种方法需调用信号捕获模块,且由于没有预报导航数据起始点,因此在转跟踪时不能启用长时间的相干积分,无法满足弱信号场景下失锁重定位的需求。第二种方法存在进位模糊度问题,因此应用具有局限性。
[0004]针对上述的问题,目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供了一种接收机定位方法、装置、通信系统、存储介质及电子装置,以至少解决相关技术中对失锁信号进行重定位时,不能在弱信号场景下实现失锁信号重定位,以及重定位时间较慢的技术问题。
[0006]根据本申请实施例的一个方面,提供了一种接收机定位方法,包括:根据卫星的信号失锁前的第一信息确定信号恢复后的第二信息,其中,第一信息包括本地时间、时钟钟漂值、第一载波多普勒频率、第一码多普勒频率、第一伪码基准速率和第一码相位,第二信息包括第二载波多普勒频率、载波数字控制振荡器频率控制字、码数字控制振荡器频率控制字、第二码相位、码启动点和码历元值;基于载波数字控制振荡器频率控制字、码数字控制振荡器频率控制字和码启动点对信号进行跟踪,确定频率误差,其中,频率误差用于表示第二载波多普勒频率与实际多普勒频率之间的误差;在对信号进行跟踪期间,通过码相位滑动检测第二码相位是否对齐;响应于频率误差位于预设范围内、第二码相位对齐以及载波同步,根据码历元值和跟踪得到的第三码相位进行导航解算,以对接收机进行定位。
[0007]可选地,根据信号失锁前的第一信息预估信号恢复后的第二信息包括:基于本地时间、时钟钟漂值对第一载波多普勒频率进行线性拟合,确定第二载波多普勒频率;基于第二载波多普勒频率、第一伪码基准速率和载波基准频率确定第二码多普勒频率;基于第二
码多普勒频率、第一码多普勒频率和第一码相位确定第二码相位;基于载波频率、数字控制振荡器保持寄存器长度和数字控制振荡器的工作时钟确定载波数字控制振荡器频率控制字;基于码速率、数字控制振荡器保持寄存器长度和工作时钟确定码数字控制振荡器频率控制字;基于第二码相位确定码启动点和码历元值。
[0008]可选地,确定频率误差包括:将中频采样数字信号分别和本地复现的同相载波和正交载波相乘,得到第一信号和第二信号;对第一信号和第二信号分别进行伪码解扩处理,得到第三信号和第四信号;对第三信号和第四信号分别进行相干积分,得到第一相干累积值和第二相干累计值;基于第一相干累积值和第二相干累计值确定复数相干值;对复数相干值进行快速傅立叶变换运算,得到运算值;根据运算值的峰值确定频率误差。
[0009]可选地,通过码相位滑动检测第二码相位是否对齐包括:对第二码相位进行滑动,确定峰值与预设门限之间的关系;响应于峰值小于等于预设门限,继续进行滑动;响应于峰值大于预设门限,停止滑动码相位,确定第二码相位对齐。
[0010]可选地,根据码历元值和跟踪得到的第三码相位进行导航解算,以对信号进行定位包括:根据码历元值和跟踪得到的第三码相位确定伪距观测量,其中,伪距观测量用于表示卫星和接收机之间的距离;响应于伪距观测量满足导航解算条件,基于伪距观测量和伪距算法确定接收机的位置信息,以对接收机进行定位。
[0011]可选地,码历元值包括码1ms历元值和码20ms历元值,第三码相位为跟踪得到的1ms历元以内的码相位。
[0012]根据本申请实施例的另一方面,还提供了一种接收机定位装置,该装置包括:确定模块,确定模块用于根据信号失锁前的第一信息确定信号恢复后的第二信息,其中,第一信息包括本地时间、时钟钟漂值、第一载波多普勒频率、第一码多普勒频率、第一伪码基准速率和第一码相位,第二信息包括第二载波多普勒频率、载波数字控制振荡器频率控制字、码数字控制振荡器频率控制字、第二码相位、码启动点和码历元值;跟踪模块,跟踪模块用于基于载波数字控制振荡器频率控制字、码数字控制振荡器频率控制字和码启动点对信号进行跟踪,确定频率误差,其中,频率误差用于表示第二载波多普勒频率与实际多普勒频率之间的误差;滑动模块,滑动模块用于在对信号进行跟踪期间,通过码相位滑动检测第二码相位是否对齐;定位模块,定位模块用于响应于频率误差位于预设范围内、第二码相位对齐以及载波同步,根据码历元值和跟踪得到的第三码相位进行导航解算,以对接收机进行定位。
[0013]可选地,确定模块还用于基于本地时间、时钟钟漂值对第一载波多普勒频率进行线性拟合,确定第二载波多普勒频率;基于第二载波多普勒频率、第一伪码基准速率和载波基准频率确定第二码多普勒频率;基于第二码多普勒频率、第一码多普勒频率和第一码相位确定第二码相位;基于载波频率、数字控制振荡器保持寄存器长度和数字控制振荡器的工作时钟确定载波数字控制振荡器频率控制字;基于码速率、数字控制振荡器保持寄存器长度和工作时钟确定码数字控制振荡器频率控制字;基于第二码相位确定码启动点和码历元值。
[0014]可选地,跟踪模块还用于将中频采样数字信号分别和本地复现的同相载波和正交载波相乘,得到第一信号和第二信号;对第一信号和第二信号分别进行伪码解扩处理,得到第三信号和第四信号;对第三信号和第四信号分别进行相干积分,得到第一相干累积值和第二相干累计值;基于第一相干累积值和第二相干累计值确定复数相干值;对复数相干值
进行快速傅立叶变换运算,得到运算值;根据运算值的峰值确定频率误差。
[0015]可选地,滑动模块还用于对第二码相位进行滑动,确定峰值与预设门限之间的关系;响应于峰值小于等于预设门限,继续进行滑动;响应于峰值大于预设门限,停止滑动码相位,确定第二码相位对齐。
[0016]可选地,定位模块还用于根据码历元值和跟踪得到的第三码相位确定伪距观测量,其中,伪距观测量用于表示卫星和接收机之间的距离;响应于伪距观测量满足导航解算条件,基于伪距观测量和伪距算法确定接收机的位置信息,以对接收机进行定位。
[0017]可选地,码历元值包括码1ms历元值和码20ms历元值,第三码相位为跟踪得到的1ms历元以内的码相位。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种接收机定位方法,其特征在于,所述方法包括:根据卫星的信号失锁前的第一信息确定所述信号恢复后的第二信息,其中,所述第一信息包括本地时间、时钟钟漂值、第一载波多普勒频率、第一码多普勒频率、第一伪码基准速率和第一码相位,所述第二信息包括第二载波多普勒频率、载波数字控制振荡器频率控制字、码数字控制振荡器频率控制字、第二码相位、码启动点和码历元值;基于所述载波数字控制振荡器频率控制字、所述码数字控制振荡器频率控制字和所述码启动点对所述信号进行跟踪,确定频率误差,其中,所述频率误差用于表示所述第二载波多普勒频率与实际多普勒频率之间的误差;在对所述信号进行跟踪期间,通过码相位滑动检测所述第二码相位是否对齐;响应于所述频率误差位于预设范围内、所述第二码相位对齐以及载波同步,根据所述码历元值和跟踪得到的第三码相位进行导航解算,以对接收机进行定位。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据信号失锁前的第一信息预估所述信号恢复后的第二信息包括:基于所述本地时间、所述时钟钟漂值对所述第一载波多普勒频率进行线性拟合,确定所述第二载波多普勒频率;基于所述第二载波多普勒频率、所述第一伪码基准速率和载波基准频率确定第二码多普勒频率;基于所述第二码多普勒频率、所述第一码多普勒频率和所述第一码相位确定所述第二码相位;基于载波频率、数字控制振荡器保持寄存器长度和所述数字控制振荡器的工作时钟确定所述载波数字控制振荡器频率控制字;基于码速率、所述数字控制振荡器保持寄存器长度和所述工作时钟确定所述码数字控制振荡器频率控制字;基于所述第二码相位确定所述码启动点和所述码历元值。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定频率误差包括:将中频采样数字信号分别和本地复现的同相载波和正交载波相乘,得到第一信号和第二信号;对所述第一信号和所述第二信号分别进行伪码解扩处理,得到第三信号和第四信号;对所述第三信号和所述第四信号分别进行相干积分,得到第一相干累积值和第二相干累计值;基于所述第一相干累积值和所述第二相干累计值确定复数相干值;对所述复数相干值进行快速傅立叶变换运算,得到运算值;根据所述运算值的峰值确定所述频率误差。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述通过码相位滑动检测所述第二码相位是否对齐包括:对所述第二码相位进行滑动,确定所述峰值与预设门限之间的关系;响应于所述峰值小于等于所述预设门限,继续进行滑动;响应于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:张静刘悦陈俊李阳
申请(专利权)人:中国电信股份有限公司卫星通信分公司
类型:发明
国别省市:

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