一种多频点载波相位异步联合跟踪方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种多频点载波相位异步联合跟踪方法及装置，包括以下步骤：a、获取多个不同频点信号并处理为数字中频信号；b、利用数字中频信号生成各频点相关积分结果；c、利用各频点相关积分结果生成各频点鉴相结果；d、对各频点鉴相结果分别进行单独滤波处理生成各频点单独滤波结果；e、同步获取各频点鉴相结果进行联合滤波处理，生成联合滤波结果；f、利用各频点单独滤波结果和多频点联合滤波结果，异步生成各频点本地载波信号；g、利用各频点本地载波信号进行各频点载波剥离。本发明专利技术可以降低载波相位周跳率和跟踪门限，提高载波相位跟踪稳健性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种多频点载波相位异步联合跟踪方法及装置


[0001]本专利技术涉及卫星导航定位
，尤其涉及一种多频点载波相位异步联合跟踪方法及装置。

技术介绍

[0002]卫星导航系统能为全球陆、海、空、天的各类军民载体提供全天候、24小时连续且高精度的三维位置、速度以及精密的时间信息，因此已成为政治、科学、经济和军事等领域中必不可少的工具。现有的卫星导航系统大多会在多个频点上播发导航信号，例如，全球定位系统(Global Positioning System，GPS)在L1、L2、L5三个频点播发导航信号，北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System，BDS)在B1、B2、B3三个频点播发导航信号，伽利略在E1、E5、E6三个频点播发导航信号。采用多频点联合跟踪可以有效聚合多个频点的信号功率，获得更好的信号跟踪性能。
[0003]例如，在军工行业中，接收机很可能因某个频点受到干扰而无法正常工作或者跟踪性能变差。对于接收机而言，载波频率跟踪门限的降低也意味着其抗干扰性能的提升，即对复杂电磁环境的适应性会有所增强。对于干扰机而言，为达到相同的干扰效果，需要增大发射功率或缩短与接收机之间的距离，而增大发射功率则意味着增加干扰成本，缩短干扰机与接收机之间的距离则意味着增加了被发现的概率。此外，考虑到同时干扰多个频点信号并非易事。因此，如果能够根据从多个频点获取的信息，自适应调整跟踪策略，降低载波相位跟踪门限，也能提升接收机对复杂环境的适应性。
[0004]此外，在高轨卫星和深空探测领域中，由于卫星导航接收机距离遥远，因此会使信号衰减较大。而自由空间传播损耗计算公式为P
L
＝20lg(λ/4πd)，以GPSL1信号(中心频率fc＝1575.42MHz，波长为λ＝0.19m)为例，信号从地球传播到月球的空间传播损耗约为
‑
208.1dB(地球到月球的距离为38.44万千米)。因此，若跟踪门限降低3dB，则意味着允许空间衰减在此基础上增加3dB，此时传播距离可达54.30万千米，即增加了16.86万千米。因此，载波相位跟踪门限的降低，也就意味着卫星导航可以为更为遥远的航天器提供导航服务。
[0005]目前的多频点信号联合跟踪架构隐含要求各信号相干积分结果同步输出、跟踪环路同步更新。然而，当前主流接收机芯片或终端产品多采用码跟踪环路控制信号相干积分的方式，相干积分清零时间与本地信号扩频码起始时刻同步。由于不同频点信号的传播延迟不同以及不同频点信号的接收机热噪声相互独立，导致各信号相关积分和跟踪环路更新时间彼此不同步。

技术实现思路

[0006]本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种多频点载波相位异步联合跟踪方法及装置，可适用于各信号相干积分非同步的接收机架构，提高载波相位跟踪的灵敏度和稳健性。
[0007]本专利技术解决技术的方案是：一种多频点载波相位异步联合跟踪方法，包括以下步
骤：
[0008]a、获取多个不同频点信号并处理为数字中频信号；
[0009]b、利用数字中频信号生成各频点相关积分结果；
[0010]c、利用各频点相关积分结果生成各频点鉴相结果；
[0011]d、对各频点鉴相结果分别进行单独滤波处理生成各频点单独滤波结果；
[0012]e、同步获取各频点鉴相结果,乘以各自对应的载波波长，并进行线性组合后进行滤波处理，生成联合滤波结果；
[0013]f、利用各频点单独滤波结果和多频点联合滤波结果，异步生成各频点本地载波信号；
[0014]g、利用各频点本地载波信号进行各频点载波剥离。
[0015]进一步的，在所述步骤a中，多个不同频点信号由同一卫星的不同载波频率发射；
[0016]对各频点信号进行下变频处理，生成各频点数字中频信号。
[0017]进一步的，所述步骤b包括：
[0018]b1、将每个频点数字中频信号与对应频点本地载波信号混频，以剥离载波，生成各频点基带信号其中，i表示第i个频点；n为采样序号；
[0019]b2、对各频点基带信号进行伪码剥离，生成各频点伪码剥离后的信号；
[0020]b3、对各频点伪码剥离后的信号在各频点积分清零脉冲dp
i
的控制下进行积分清零，得到各频点相关积分结果其中，表示第i个频点信号第k个积分清零脉冲对应的相关积分结果。
[0021]进一步的，所述步骤c包括：
[0022]c1、利用各频点的相关积分结果对应生成各频点的相关积分结果的实部和虚部
[0023]c2、利用各频点的相关积分结果的实部I
i，k
和虚部Q
i，k
，分别计算各频点的鉴相结果
[0024]或者，所述步骤c包括：
[0025]c1、利用各频点的相关积分结果对应生成各频点的相关积分结果的虚部
[0026]c2、利用各频点的相关积分结果的虚部Q
i，k
和各频点信号幅值A
i
，分别计算各频点的鉴相结果
[0027]或者，所述步骤c包括：
[0028]c1、利用各频点的相关积分结果对应生成各频点的相关积分结果的实部和虚部
[0029]c2、利用各频点的相关积分结果的实部I
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和虚部Q
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，分别计算各频点的鉴相结
果
[0030]或者，所述步骤c包括：
[0031]c1、利用各频点的相关积分结果对应生成各频点相关积分结果的实部和虚部
[0032]c2、利用各频点相关积分结果的实部I
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和虚部Q
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，分别计算各频点的鉴相结果
[0033]或者，所述步骤c包括：
[0034]c1、利用各频点的相关积分结果对应生成各频点相关积分结果的实部和虚部
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i，k
、虚部Q
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和各频点信号幅值A
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，分别计算各频点的鉴相结果
[0036]或者，所述步骤c包括：
[0037]c1、利用各频点的相关积分结果对应生成各频点相关积分结果的实部和虚部
[0038]c2、利用各频点相关积分结果的实部I
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，计算各频点相关积分结果的实部I
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[0041]e1、在脉冲信号dp有效时同步读取各频点鉴相结果所述脉冲信号dp为各频点积分清零脉冲d本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多频点载波相位异步联合跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：a、获取多个不同频点信号并处理为数字中频信号；b、利用数字中频信号生成各频点相关积分结果；c、利用各频点相关积分结果生成各频点鉴相结果；d、对各频点鉴相结果分别进行单独滤波处理生成各频点单独滤波结果；e、同步获取各频点鉴相结果,乘以各自对应的载波波长，并进行线性组合后进行滤波处理，生成联合滤波结果；f、利用各频点单独滤波结果和多频点联合滤波结果，异步生成各频点本地载波信号；g、利用各频点本地载波信号进行各频点载波剥离。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤a中，多个不同频点信号由同一卫星的不同载波频率发射；对各频点信号进行下变频处理，生成各频点数字中频信号。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b包括：b1、将每个频点数字中频信号与对应频点本地载波信号混频，以剥离载波，生成各频点基带信号其中，i表示第i个频点；n为采样序号；b2、对各频点基带信号进行伪码剥离，生成各频点伪码剥离后的信号；b3、对各频点伪码剥离后的信号在各频点积分清零脉冲dp
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的控制下进行积分清零，得到各频点相关积分结果其中，表示第i个频点信号第k个积分清零脉冲对应的相关积分结果。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤c包括：c1、利用各频点的相关积分结果对应生成各频点的相关积分结果的实部和虚部c2、利用各频点的相关积分结果的实部I
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，分别计算各频点的鉴相结果或者，所述步骤c包括：c1、利用各频点的相关积分结果对应生成各频点的相关积分结果的虚部c2、利用各频点的相关积分结果的虚部Q
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或者，所述步骤c包括：c1、利用各频点的相关积分结果对应生成各频点相关积分结果的实部和虚部c2、利用各频点相关积分结果的实部I
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和各频点信号幅值A
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，分别计算各频点的鉴相结果或者，所述步骤c包括：c1、利用各频点的相关积分结果对应生成各频点相关积分结果的实部和虚部c2、利用各频点相关积分结果的实部I
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，分别计算各频点的鉴相结果5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤e包括：e1、在脉冲信号dp有效时同步读取各频点鉴相结果所述脉冲信号dp为各频点积分清零脉冲dp
i
，i＝1，2，...，N中最后出现的一个脉冲延迟M个工作时钟周期的脉冲，M为大...

【专利技术属性】
技术研发人员：王盾，刘鹏，陈耀辉，彭博，刘通，张爽娜，董启甲，岳富占，李申阳，
申请(专利权)人：航天恒星科技有限公司，
类型：发明
国别省市：