解调QZSS信号制造技术

解调QZSS信号。提供了一种用于对来自准天顶卫星系统(QZSS)中的卫星的L1S信号进行解调的方法和设备。所述方法包括以下步骤：跟踪由卫星发送的另一L1信号，以及基于另一L1信号的跟踪参数来预测L1S信号的一个或更多个参数。L1S信号是基于所述一个或更多个预测参数来解调的。调的。调的。

【技术实现步骤摘要】
解调QZSS信号


[0001]本专利技术涉及全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite Systems(GNSS))。特别地，本专利技术涉及一种用于对准天顶卫星系统(Quasi
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Zenith Satellite System(QZSS))的信号进行解调的方法、以及被配置成对QZSS信号进行解调的GNSS接收器。

技术介绍

[0002]用于GNSS定位的技术是本领域公知的。现有的GNSS包括全球定位系统(GPS)、伽利略定位系统(Galileo)、GLONASS、以及北斗导航卫星系统(BDS)(这里也被简称为“BeiDou”)。各个GNSS包括绕地球轨道运行的卫星星群，在本领域中也称为“空间飞行器”(SV)。通常，各个SV发送多个卫星信号。这些卫星信号被希望计算自身位置的GNSS接收器接收。GNSS接收器可以使用这些信号进行多个测距测量，以导出关于接收器与相应卫星之间的距离的信息。当可以进行足够数量的测量时，可以通过多边定位(multilateration)来计算接收器的位置。
[0003]除了为测距目的而发送的信号(在该信号上可以调制采用导航消息形式的数据)之外，SV还可以发送一个或更多个数据信号。这些并非旨在直接用于测距测量。相反，可以将它们用于提供数据消息，其可以支持一个或更多个目的。一个可能的目的是提供基于卫星的增强系统(SBAS)。这种增强系统的目的是通过将附加的外部信息结合到定位计算中，来提高GNSS的完整性保证、准确度、可靠性、和/或可用性。SBAS使用地面基础设施来测量来自SV的信号。基于这些测量，计算校正，其补偿误差源(例如，包括诸如时钟漂移和电离层延迟的影响)。将校正发送给SV，并由SV作为将其消息在所述一个或更多个数据信号中进行广播。以此方式，SV可以发送校正数据，该校正数据允许接收器校正其基于该卫星的其它信号作出的定位测量。SBAS通常以区域或大陆规模运行。
[0004]日本政府开发的准天顶卫星系统(QZSS)提供了基于区域卫星的增强系统。其目的是增强亚洲
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大洋洲区域的GPS，并且重点是日本。选择QZSS卫星轨道，以使在任何给定时刻，至少一个卫星处于日本的几乎正上空。信号广播与GPS兼容。这样，QZSS增加了GPS在日本的城市峡谷中的可用性，在城市峡谷中，处于低海拔的卫星的信号将不被接收或者可能经受严重的多径。
[0005]QZSS包括L1S信号，该L1S信号被用于发送数据消息以支持被称为亚米级增强5服务(SLAS)的SBAS。QZSS L1S信号也被称为L1亚米精度服务或L1
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SAIF(具有完整性功能的亚米类增强)信号。该L1S信号是在与以1575.42MHz为中心的GPSL1信号相同的频带中发送的。

技术实现思路

[0006]0希望尽可能高效且准确地解调L1S信号，以使GNSS接收器可以最佳地利用这些信号所支持的服务。
[0007]根据一个方面，提供了一种对来自准天顶卫星系统中的卫星的L1S信号进行解调的方法，所述方法包括以下步骤：
[0008]跟踪由卫星发送的另一L1信号，以估计该另一L1信号的一个或更多个参数；5基于该另一L1信号的所估计的一个或更多个参数，来预测由卫星发送的L1S信
[0009]号的一个或更多个参数；以及
[0010]对L1S信号进行解调，以获得由卫星在该L1S信号上调制的数据消息的数据位，其中，解调是基于预测的所述一个或更多个参数的。
[0011]常规上，L1S信号在没有任何辅助的情况下被解调的。然而，在L1S信号上调制0的数据消息具有2ms的信道位持续时间。这可以使其易于出现位检测错误，尤其是在载波噪声比低的情况下。该另一L1信号是不同于L1S信号的L1信号。它可以包括L1定位、导航和定时(PNT)信号，可选地包括L1测距信号。本专利技术人注意到，对于另一L1信号(其可以具有较长的位持续时间)，解调可能更可靠，已经认识到，
[0012]这可以有益于解调由另一L1信号的跟踪参数辅助的L1S信号。代替为L1S信号提供5(例如)分离的码跟踪环路和载波跟踪环路，L1S信号的解调(位检测)可以由另一L1信号的跟踪环路来辅助。这可以得到针对L1S信号的数据消息更高的解码灵敏度。
[0013]特别地，解码在快速衰落环境中可能更鲁棒。
[0014]例如，另一L1信号可以是L1C/A信号、L1C/B信号、或者L1C信号。
[0015]该方法还可以包括(特别地，在跟踪另一L1信号之前)接收另一L1信号和L1S信号。信号可以由RF前端经由天线来接收(如稍后在下面概括的)。
[0016]可选地：另一L1信号的所述一个或更多个参数可以包括该另一L1信号的码相位；L1S信号的所述一个或更多个参数可以包括该L1S信号的码相位；并且所述方法可以包括以下步骤：基于另一L1信号的所估计的码相位，来预测L1S信号的码相位。
[0017]L1S信号的码相位可以仅基于另一L1信号的所估计的码相位来预测。特别地，可以在不跟踪L1S信号的情况下预测L1S信号的码相位。可以将L1S信号的所预测的码相位设定成与另一L1信号的所估计的码相位相同。
[0018]所述方法还可以包括以下步骤：控制相关器，该相关器被配置成使用另一L1信号的所估计的码相位来解扩L1S信号。这尤其可以包括：利用另一L1信号的所估计的码相位来控制L1S信号的复制扩频码的生成；以及将L1S信号乘以所生成的复制扩频码。
[0019]可选地：另一L1信号的所述一个或更多个参数可以包括该另一L1信号的载波相位；L1S信号的所述一个或更多个参数可以包括该L1S信号的参考载波相位；并且所述方法可以包括以下步骤：基于另一L1信号的所估计的载波相位，来预测L1S信号的参考载波相位。
[0020]各个载波相位皆可以是残留载波相位。
[0021]对L1S信号进行解调的步骤可以包括：检测与L1S信号的数据消息的数据位中的一个数据位相关联的载波相位；以及将所检测的载波相位与参考载波相位进行比较，以确定所述位的值。确定位的值也可以被称为“检测”位。
[0022]基于L1S信号的所预测的参考载波相位来解调L1S信号的步骤可以以“辅助”模式来执行。
[0023]预测L1S信号的参考载波相位的步骤可以包括：向另一L1信号的所估计的载波相位添加相位偏移或者从另一L1信号的所估计的载波相位减去相位偏移。
[0024]相位偏移可以对应于另一L1信号的所估计的载波相位与L1S信号的所估计的载波
相位之间的差。可以在“校准”模式下估计L1S信号的载波相位。可以以校准模式和辅助模式两者来估计另一L1信号的载波相位。可以在辅助模式下基于参考载波相位来解调L1S信号。
[0025]相位偏移可以是正的或负的。因此，应理解，“加”和“减”相位偏移可以被认为是等效的，因为加负数与减正数是相同的。
[0026]所述方法还可以包括校准相位偏移的步骤，校准本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对来自准天顶卫星系统QZSS中的卫星的L1S信号进行解调的方法，所述方法包括以下步骤：跟踪(242、252)由所述卫星发送的另一L1信号，以估计所述另一L1信号的一个或更多个参数；基于所述另一L1信号的所估计的一个或更多个参数，来预测(244、254)由所述卫星发送的所述L1S信号的一个或更多个参数；以及对所述L1S信号进行解调(260)，以获得由所述卫星在所述L1S信号上调制的数据消息的数据位，其中，所述解调是基于预测的所述一个或更多个参数的。2.根据权利要求1所述的方法，其中：所述另一L1信号的所述一个或更多个参数包括所述另一L1信号的码相位；所述L1S信号的所述一个或更多个参数包括所述L1S信号的码相位；并且所述方法包括以下步骤：基于所述另一L1信号的所估计的码相位来预测(244)所述L1S信号的所述码相位。3.根据权利要求1所述的方法，其中：所述另一L1信号的所述一个或更多个参数包括所述另一L1信号的载波相位；所述L1S信号的所述一个或更多个参数包括所述L1S信号的参考载波相位；并且所述方法包括以下步骤：基于所述另一L1信号的所估计的载波相位，来预测(254)所述L1S信号的所述参考载波相位。4.根据权利要求3所述的方法，其中，预测所述L1S信号的所述参考载波相位的步骤包括：向所述另一L1信号的所估计的载波相位添加(420)相位偏移或者从所述另一L1信号的所估计的载波相位减去(420)相位偏移。5.根据权利要求4所述的方法，所述方法还包括以下步骤：校准所述相位偏移，校准所述相位偏移的步骤包括：检测(310)所述另一L1信号中的位；从所述另一L1信号的I/Q样本中擦去(310)所检测到的位；在擦去所检测到的位之后，对所述另一L1信号的多个所述I/Q样本进行积分(330)；基于所述积分的结果，来估计所述另一L1信号的所述载波相位；检测(320)所述L1S信号中的一个或更多个位；从所述L1S信号的I/Q样本中擦去(320)所检测到的一个或更多个位；在擦去所检测到的一个或更多个位之后，对所述L1S信号的多个所述I/Q样本进行积分(330)；基于所述积分的结果，来估计所述L1S信号的载波相位；以及比较(330)所述另一L1信号的所估计的载波相位与所述L1S信号的所估计的载波相位，以校准所述相位偏移。6.根据权利要求5所述的方法，所述方法还包括以下步骤：对所述相位偏移进行低通滤波(340)。7.根据权利要求5所述的方法，其中，当所述L1S信号的载波噪声比大于预定阈值时，执行对所述相位偏移的校准。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，当所述L1S信号的所述载波噪声比小于预定阈值时，执行基于所述L1S信号的预测的所述一个或更多个参数对所述L1S信号进行解调的步骤。9.根据权利要求3至8中的任一项所述的方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：程振澜，
申请(专利权)人：瑞士优北罗股份有限公司，
类型：发明
国别省市：