BOC制造技术

本发明专利技术公开了一种

【技术实现步骤摘要】
BOC信号数字码相位零偏抑制方法及系统


[0001]本专利技术涉及卫星导航领域，具体的涉及一种
BOC
信号数字码相位零偏抑制及系统
。

技术介绍

[0002]在现代化的卫星导航系统中，广泛使用了
BOC
调制的扩频信号，以提高对非连续频谱的利用效率
。
相较于传统
BPSK
调制的扩频信号，
BOC
信号增加了子载波信号的调制，在理论上具有更优的抗噪声能力
。
在强信号条件下，数字
BOC
信号的码相位估计除了受到热噪声抖动和其他外部误差源的影响之外，还会受到数字码相位鉴别器零偏误差的影响
。
[0003]对于
BPSK
调制的扩频信号，通过设计基带信号的采样时钟频率和早减迟码相位鉴别器的相关间隔，可以有效抑制数字码相位鉴别器零偏误差的影响
。
然而，基带信号采样频率和鉴别器相关间隔的设计都会受到实现资源的约束，从而影响数字码相位零偏误差的抑制能力
。
在采用双估计环路接收
BOC
信号时，数字子载波相位鉴别器并不会受零偏误差的影响，但数字码相位零偏误差却会通过双估计环路传递给子载波跟踪环路，导致数字接收机的码相位零偏误差的抑制能力降低
。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一
。
为此，本专利技术提出一种
BOC
信号数字码相位零偏抑制及系统，能够降低数字码相位零偏误差对接收机时延测量精度的影响，提高数字接收机对码相位零偏误差的抑制能力
。
[0005]根据本专利技术第一方面实施例的
BOC
信号数字码相位零偏抑制方法，包括以下步骤：
[0006]构建同时跟踪伪码相位和子载波相位的双估计环路；
[0007]通过伪码相位和子载波相位联合估计信号时延；
[0008]设计伪码相位鉴别器相关间隔，控制数字码相位的零偏误差
。
[0009]根据本专利技术第一方面实施例的
BOC
信号数字码相位零偏抑制方法，至少具有如下技术效果：本专利技术实施方式利用
BOC
信号在扩频信号上增加调制了子载波信号的特点，构建同时跟踪伪码相位和子载波相位的双估计环路；根据数字子载波相位鉴别器不易受零偏误差影响的特点，采用伪码相位和子载波相位联合的方式估计信号时延；对伪码相位鉴别器的相关间隔进行设计，有效控制数字码相位的零偏误差
。
[0010]本专利技术实施方式通过采用双估计环路对
BOC
信号的伪码相位和子载波相位进行估计，可以显著降低数字码相位零偏误差的影响，提高信号时延的测量精度
。
并且只需要改变接收机的配置参数，并不涉及矩阵求逆
、
特征分解等复杂运算，因此实现简单
、
运算量小
、
实施方便，可直接用于传统的卫星导航接收机
。
[0011]根据本专利技术的一些实施例，所述同时跟踪伪码相位和子载波相位的双估计环路包括伪码频率控制单元
、
伪码发生器
、
子载波频率控制单元
、
子载波发生器
、
乘法器
、
积分累加器
、
码相位鉴别器
、
子载波相位鉴别器
、
码环路滤波器和子载波环路滤波器
。
[0012]根据本专利技术的一些实施例，所述双估计环路中归一化的码相位相关函数
的表达式为：
[0013][0014]其中，
C
k
表示扩频码序列
{C1,C2,L,C
k
,L}
中的第
k
个码片，和分别表示本地信号和接收信号的码相位偏差，
N
表示相关器中信号的相干累加点数，
T
s
(
＝
1/F
s
)
表示基带信号的采样间隔，
F
s
表示基带信号采样频率，
T
c
(
＝
1/F
c
)
表示扩频码的码片宽度，
F
c
表示扩频码速率
。
[0015]根据本专利技术的一些实施例，所述码相位鉴别器中的归一化的码相位鉴别函数的表达式为
[0016][0017]其中，是接收信号初相；
ε
c
是相位跟踪偏差；是相关间隔
。
[0018]根据本专利技术的一些实施例，所述子载波相位相关器中归一化的子载波相位相关函数表达式为
[0019][0020]其中，
SC
k
表示子载波序列
{SC1,SC2,L,SC
k
,L}
中的第
k
个符号；和分别表示输入信号和本地信号的子载波相位误差；
T
sc
(
＝
1/F
sc
)
表示子载波的符号宽度；
F
sc
表示子载波符号速率
。
[0021]根据本专利技术的一些实施例，所述子载波相位鉴别器中归一化的子载波相位鉴别函数为：
[0022][0023]其中，是接收信号的初始子载波相位；
ε
sc
是本地信号相对于接收信号的子载波相位偏差；是子载波相位鉴别器的早迟相关间隔
。
[0024]根据本专利技术的一些实施例，所述伪码相位和子载波相位联合估计信号时延的公式为
[0025][0026]其中，表示子载波相位估计值，表示伪码相位估计值，
τ
sc
表示子载波鉴别器的相位周期，
round(
·
)
表示四舍五入取整函数
。
[0027]根据本专利技术的一些实施例，所述伪码相位鉴别器相关间隔的设计公式为：
[0028][0029]其中，表示向下取整
。
[0030]根据本专利技术第二方面实施例的
BOC
信号数字码相位零偏抑制系统，其特征在于，包
括卫星导航接收机，所述卫星导航接收机用于通过上述的
BOC
信号数字码相位零偏抑制方法控制数字码相位的零偏误差
。
[0031]根据本专利技术第二方面实施例的
BOC
信号数字码相位零偏抑制方法，至少具有如下技术效果：本专利技术实施方式利用
BOC
信号在扩频信号上增加调制了子载波信号的特点，构建同时跟踪伪码相位和子载波相位的双估计环路；根据数字子载波相位鉴别器不易受零偏误差影响的特点，采用伪码相位和子载波相位联合的方式估计信号时延；对伪码相位鉴别器的相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
BOC
信号数字码相位零偏抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：构建同时跟踪伪码相位和子载波相位的双估计环路，所述双估计环路包括伪码频率控制单元
、
伪码发生器
、
子载波频率控制单元
、
子载波发生器
、
乘法器
、
积分累加器
、
码相位鉴别器
、
子载波相位鉴别器
、
码环路滤波器和子载波环路滤波器，所述伪码频率控制单元连接所述伪码发生器的输入端，所述子载波频率控制单元的输出端连接所述子载波发生器的输入端，所述伪码发生器和所述子载波发生器的输出端分别连接到所述乘法器的输入端，所述乘法器的输出端连接所述积分累加器的输入端，所述积分累加器的输出端分别连接所述伪码相位鉴别器和所述子载波相位鉴别器的输入端，所述伪码相位和子载波相位的鉴别器的输出端分别连接到码环路滤波器和子载波环路滤波器的输入端，所述码环路滤波器的输出端连接所述伪码频率控制单元的反馈端，所述子载波环路滤波器的输出端连接所述子载波频率控制单元的反馈端；通过伪码相位和子载波相位联合估计信号时延；设计伪码相位鉴别器相关间隔，控制数字码相位的零偏误差
。2.
根据权利要求1所述的
BOC
信号数字码相位零偏抑制方法，其特征在于：所述双估计环路中归一化的码相位相关函数的表达式为：其中，
C
k
表示扩频码序列
{C1,C2,L,C
k
,L}
中的第
k
个码片，和分别表示本地信号和接收信号的码相位偏差，
N
表示相关器中信号的相干累加点数，
T
s
(
＝
1/F
s
)
表示基带信号的采样间隔，
F
s
表示基带信号采样频率，
T
c
(
＝
1/F
c
)
表示扩频码的码片宽度，
F
c
表示扩频码速率
。3.
根据权利要求1所述的
BOC
信号数字码相位零偏抑制方法，其特征在于：所述码相位鉴别器中的归一化的码相位鉴别函数的表达式为其中，是接收信号初相；
ε
c
是相位跟踪偏差；是相关间隔
。4.
根据权利要求1所述的
BOC
信号数字码相位零偏抑制方法，其特征在于：所述子载波相位相关器中归一化的子载波相位相关函数表达式为其中，
SC
k
表示子载波序列
{SC1,SC2,L,SC
k
,L}
...

【专利技术属性】
技术研发人员：马春江，唐小妹，孙广富，倪少杰，黄仰博，刘文祥，李柏渝，叶小舟，马鹏程，李壮，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：