基于矢量跟踪的间断信号开环跟踪方法及相关装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于矢量跟踪的间断信号开环跟踪方法及相关装置，其中基于矢量跟踪的间断信号开环跟踪方法包括：对接收信号进行相关运算，得到三维相关函数图像；其中，所述三维相关函数图像包含：码相位延迟、载波频率和信号能量；根据参数估计器得到所述三维相关函数图像的信号参数；根据所述三维相关函数图像的信号参数得到码相位的延迟估计误差、载波频率估计误差和载波相位估计误差；通过鉴别器计算所述码相位索引和频率索引的相干积分结果，得到所述接收信号的无偏差参数估计值。本发明专利技术利用前馈机制替代闭环跟踪结构的反馈机制，利用矢量跟踪结构联系各个独立的跟踪通道，有效提高了跟踪环路对间断信号跟踪的收敛速度和动态性。动态性。动态性。

【技术实现步骤摘要】
基于矢量跟踪的间断信号开环跟踪方法及相关装置


[0001]本专利技术涉及通信定位
，具体涉及一种基于矢量跟踪的间断信号开环跟踪方法及装置、计算设备及计算机存储介质。

技术介绍

[0002]在4G时代，分时长期演进(Time Division Long Term Evolution，TD
‑
LTE)的发展证明了时分双工(Time Division Duplexing，TDD)所独有的技术优势，同时对连续大带宽频率资源的需求，也使得TDD成为5G时代2GHz以上新频率的优选划分方式，TDD的通信方式在5G时代的地位日益突出，主要具有以下优势：一是下行链路/上行链路(DL/UL)灵活时隙配比，有效满足了上行业务日益增长的需求；二是TDD具有信道互易性，依赖于TDD的上下行链路的信道互易性，基站可以快速而准确地获得下行链路信道状态信息(Channel State Information,CSI)基于上行链路信道估计；三是TDD模式有利于和现有业务共存。
[0003]在TDD通信方式下，定位信号仅在通信信号的下行时隙播发，如图5所示，以占空比为2:3的信号为例，在每个时长为T
epoch
＝5ms的通信信号子帧中，所包含的两个下行时隙所占时间长度T
D
为2ms，由于定位信号仅在通信信号的下行时隙进行播发，因此定位信号的占空比λ为2：3。在第k个通信信号子帧的下行期间，TC
‑
OFDM接收机从射频前端接收到的定位信号可表示为：
[0004][0005]其中，T
s
为采样时间间隔，A表示信号幅度，c(
·
)为定位信号所调制的伪码，τ
k
输入信号延迟，f
IF
为接收信号经射频前端下变频后的中频频率，f
d，k
为接收信号的残留载波频率，为初始载波相位，n
ω
(
·
)为零均值且功率谱密度为的加性高斯白噪声。
[0006]在传统的跟踪环路中，一般通过估计信号参数，包括载波相位，频率和码相位，从而对信号进行稳定跟踪。TDD模式下的信号跟踪，即上一个工作周期如何间隔多个空闲周期去估计下一个工作周期的精确信号参数，由于接收机无法对间断性的定位信号进行长时间的相干积分，因此跟踪精度有限且环路鲁棒性较差。

技术实现思路

[0007]鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述频率捕获精度和灵敏度较低问题的基于矢量跟踪的间断信号开环跟踪方法及装置、计算设备及计算机存储介质。
[0008]根据本专利技术的一个方面，提供了一种基于矢量跟踪的间断信号开环跟踪方法，包括：
[0009]对接收信号进行相关运算，得到三维相关函数图像；其中，所述三维相关函数图像包含：码相位延迟、载波频率和信号能量；
[0010]根据参数估计器得到所述三维相关函数图像的信号参数；根据所述三维相关函数图像的信号参数得到码相位的延迟估计误差、载波频率估计误差和载波相位估计误差；
[0011]通过鉴别器计算所述码相位索引和频率索引的相干积分结果，得到所述接收信号的无偏差参数估计值。
[0012]在一种可选的方式中，所述通过鉴别器计算所述码相位索引和频率索引的相干积分结果，得到所述接收信号的无偏差参数估计值进一步包括：
[0013]通过时频二维搜索得到所述接收信号的码相位索引和频率索引；
[0014]将所述码相位索引和所述频率索引的相关积分结果代入对应的鉴别器，得到所述接收信号的无偏差参数估计值。
[0015]在一种可选的方式中，所述方法还包括：
[0016]根据定位接收机信息和定位基站信息对伪距误差和伪距率进行修正。
[0017]在一种可选的方式中，所述根据定位接收机信息和定位基站信息对伪距误差和伪距率进行修正进一步包括：
[0018]根据定位接收机信息和定位基站信息得到伪距和伪距率的估计值；
[0019]根据所述伪距和伪距率的估计值对鉴别器输出的伪距误差和伪距率误差进行矢量跟踪修正。
[0020]在一种可选的方式中，所述方法还包括：
[0021]根据卡尔曼滤波增益方法调整所述伪距误差和伪距率误差的测量值和预测值的权值；
[0022]将经过矢量跟踪修正之后的伪距误差和伪距率误差转换为对应的伪码相位和频率误差。
[0023]在一种可选的方式中，所述通过鉴别器计算所述码相位索引和频率索引的相干积分结果，得到所述接收信号的无偏差参数估计值进一步包括：
[0024]接收机将经过射频前端处理之后的信号输入跟踪环路并与本地复制信号进行相干积分获得相干积分值；
[0025]将所述相干积分值输入鉴别器，得到输入信号并与本地复制信号之间的载波频率差和载波相位差；
[0026]根据二阶FLL辅助三阶PLL环路滤波器和压控振荡器对所述载波频率差和所述载波相位差进行处理，以调节本地复制信号的载波频率和载波相位。
[0027]在一种可选的方式中，所述方法还包括：
[0028]将定位结算得到的所述接收机信息反馈到各个矢量跟踪通道。
[0029]根据本专利技术的另一方面，提供了一种基于矢量跟踪的间断信号开环跟踪装置，包括：
[0030]信号处理模块，用于对接收信号进行相关运算，得到三维相关函数图像；其中，所述三维相关函数图像包含：码相位延迟、载波频率和信号能量；
[0031]误差获取模块，用于根据参数估计器得到所述三维相关函数图像的信号参数；根据所述三维相关函数图像的信号参数得到码相位的延迟估计误差、载波频率估计误差和载波相位估计误差；
[0032]信号估计模块，用于通过鉴别器计算所述码相位索引和频率索引的相干积分结果，得到所述接收信号的无偏差参数估计值。
[0033]根据本专利技术的又一方面，提供了一种计算设备，包括：处理器、存储器、通信接口和
通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；
[0034]所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行上述基于矢量跟踪的间断信号开环跟踪方法对应的操作。
[0035]根据本专利技术的再一方面，提供了一种计算机存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行如上述基于矢量跟踪的间断信号开环跟踪方法对应的操作。
[0036]根据本专利技术提供的方案，对接收信号进行相关运算，得到三维相关函数图像；其中，所述三维相关函数图像包含：码相位延迟、载波频率和信号能量；根据参数估计器得到所述三维相关函数图像的信号参数；根据所述三维相关函数图像的信号参数得到码相位的延迟估计误差、载波频率估计误差和载波相位估计误差；通过鉴别器计算所述码相位索引和频率索引的相干积分结果，得到所述接收信号的无偏差参数估计值。本专利技术利用前馈机制替代闭环跟踪结构的反馈机制，利用矢量跟踪结构联系各个独立的跟踪通道，有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于矢量跟踪的间断信号开环跟踪方法，其特征在于，包括：对接收信号进行相关运算，得到三维相关函数图像；其中，所述三维相关函数图像包含：码相位延迟、载波频率和信号能量；根据参数估计器得到所述三维相关函数图像的信号参数；根据所述三维相关函数图像的信号参数得到码相位的延迟估计误差、载波频率估计误差和载波相位估计误差；通过鉴别器计算所述码相位索引和频率索引的相干积分结果，得到所述接收信号的无偏差参数估计值。2.根据权利要求1所述的基于矢量跟踪的间断信号开环跟踪方法，其特征在于，所述通过鉴别器计算所述码相位索引和频率索引的相干积分结果，得到所述接收信号的无偏差参数估计值进一步包括：通过时频二维搜索得到所述接收信号的码相位索引和频率索引；将所述码相位索引和所述频率索引的相关积分结果代入对应的鉴别器，得到所述接收信号的无偏差参数估计值。3.根据权利要求1所述的基于矢量跟踪的间断信号开环跟踪方法，其特征在于，所述方法还包括：根据定位接收机信息和定位基站信息对伪距误差和伪距率进行修正。4.根据权利要求3所述的基于矢量跟踪的间断信号开环跟踪方法，其特征在于，所述根据定位接收机信息和定位基站信息对伪距误差和伪距率进行修正进一步包括：根据定位接收机信息和定位基站信息得到伪距和伪距率的估计值；根据所述伪距和伪距率的估计值对鉴别器输出的伪距误差和伪距率误差进行矢量跟踪修正。5.根据权利要求4所述的基于矢量跟踪的间断信号开环跟踪方法，其特征在于，所述方法还包括：根据卡尔曼滤波增益方法调整所述伪距误差和伪距率误差的测量值和预测值的权值；将经过矢量跟踪修正之后的伪距误差和伪距率误差转换为对应的伪码相位和频率误差。6.根据权利要求1所述的基于矢量跟踪的间断信号开环跟踪方法，其特征在于，所述通过鉴别器计算所述码相位索引和频率索引的相干...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓中亮，袁航，胡恩文，崔银秋，刘玲，钱峻，张耀，薛宸，张智超，刘京融，胡文慧，
申请(专利权)人：中国交通信息科技集团有限公司中交星宇科技有限公司北京度位科技有限公司，
类型：发明
国别省市：