一种宽带复合导航信号跟踪方法技术

本公开提供了一种宽带复合导航信号跟踪方法包括，对宽带复合导航信号进行载波剥离，其中，所述宽带复合导航信号的上边带和下边带分别调制有第一伪码和第二伪码

【技术实现步骤摘要】
一种宽带复合导航信号跟踪方法


[0001]本公开涉及卫星通信领域，特别的涉及一种宽带复合导航信号跟踪方法及装置
。

技术介绍

[0002]全球导航卫星系统
(Global Navigation Satellite System
，
GNSS)
，又称全球卫星导航系统，是能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的3维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统，通常包括一个或多个卫星星座及其支持特定工作所需的增强系统
。
以美国
GPS、
俄罗斯
GLONASS、
欧盟
Galileo
系统以及中国
BDS
为代表的全球卫星导航系统
(GNSS)
为人们提供着实时
、
三维
、
全天候的定位
、
导航及授时服务
。
[0003]为了提升服务性能，同时与传统导航信号
(
正交相移键控
(Quadrature Phase Shift Keying
，
QPSK)
或差分移相键控
(Differential Phase
‑
Shift Keying
，
DPSK)
调制信号
)
实现频谱分离，降低新旧导航系统信号之间的干扰，新一代的
GNSS
信号普遍采用二进制偏移载波
(Binary Offset Carrier
，
BOC)
调制，为接收终端带来更大测距潜力
。
但由于
BOC
调制信号的自相关函数中存在多峰，相对于传统导航信号的自相关函数仅存在一个峰
(
自相关函数为三角
)
，无法保证稳定锁定在主峰，即，引入了跟踪模糊度问题
。
[0004]为了进一步提升信号测距潜力同时提供多种服务，
Galileo
系统在
E5
频点
、BDS
在
B2
频点上设计了宽带复合导航信号，利用两互为共轭的复副载波调制将多种信号分量分别搬移至上下边带进行播发
。
具体而言，
E5
信号采用
AltBOC(15,10)
调制方式，其上下边带
E5a(1176.45MHz)、E5b(1207.14MHz)
信号分量功率相同，且均含有导频及数据两支路
。B2
信号采用
ACE
‑
BOC(15,10)
调制方式，其上下边带
B2a(1176.45MHz)、B2b((1207.14MHz))
信号分量功率不同，
B2a
分量含有导频及数据支路，
B2b
分量包含
I、Q
支路
。
这种宽带复合导航信号支持宽带接收以及窄带单分量处理，与窄带接收相比，宽带接收不仅能够充分利用多信号分量的能量，而且可以充分发挥宽带信号的测距潜力
。
[0005]针对此类宽带复合导航信号的接收问题，多种无模糊跟踪方法被提出
。
任嘉伟在“AltBOC(15,10)
信号合成相关函数的无模糊跟踪方法”一文中通过设计两路本地辅助信号的波形，与接收
AltBOC
信号进行相关运算，构造出无边峰的合成相关函数，忽略宽带复合信号中载波与副载波的耦合效应，利用上下边带的伪随机码构造联合伪码从而实现无模糊跟踪
。
该方法仅适用于
AltBOC
调制信号，且由于其忽视了载波影响，跟踪环路鲁棒性较差
。DBT
技术将上下边带的复副载波当作载波的一部分，从而通过分别处理上下边带分量，再联合提取出所需的副载波维观测量
。
该方法仅适用于上下边带信号功率相等的
AltBOC
调制信号
。
在此基础上改进的
AsymDBT
技术利用上下边带分量的功率配比做了调整，然而其副载波维观测量的提取来自于幅度域，而非相位域，因此测距精度有限
。
[0006]从导航信号的格式演进来看，随着技术的发展，导航信号从传统的
BPSK
或者
QPSK
逐渐演进到
BOC
，在调制内容上来看，从不调制副载波，到调制副载波，从调制一个副载波到在上下边带分别调制两个副载波，从调制实域的副载波到调制共轭的复的副载波
。
[0007]对于不同的信号格式，有着不同的处理方法和思路
。
最初在导航信号中调制了副
载波和伪码的时候，副载波和伪码的相位是严格对齐的，特别是对于复的副载波，通常是当作载波处理的
。
也就是说，目前的做法是将副载波和载波一起处理
(
利用载波和副载波的关系
)
，或者将副载波和伪码一起处理
。
比如，对于当前卫星导航信号中最复杂的共轭复副载波，通常把上下边带当作独立的信号进行处理，上下边带的载波不同，将副载波揉进了载波中
。
在这种情况下，设计的系统中包括两个上下边带的载波
NCO
，利用副载波和载波的关系，将两个互为共轭的副载波分别加载在上下边带的载波上，利用与上下边带载波的关系，恢复出副载波
。
[0008]为了沿用现有的硬件，现有方案中也有将副载波和伪码视为一个整体进行处理方法
。
但是这种方法中将副载波和伪码视为整体处理的结果是用于针对伪码进行调整
。

技术实现思路

[0009]本公开提供了一种宽带复合导航信号跟踪方法，包括对宽带复合导航信号进行载波剥离，其中，所述宽带复合导航信号的上边带和下边带分别调制有第一伪码和第二伪码
、
第一复副载波和第二复副载波以及相同的载波，所述第一伪码和所述第二伪码不同，所述第一复副载波和所述第二复副载波互为共轭；对剥离载波的宽带复合导航信号进行复副载波剥离，获得副载波维延迟估计；对剥离复副载波的宽带复合导航信号进行伪码剥离，获得伪码维延迟估计；以及组合副载波维延迟估计和伪码维延迟估计，得到码相位延迟估计
。
[0010]特别的，对所述宽带复合导航信号进行载波剥离包括使所述宽带复合导航信号和本地复现的载波相乘；对剥离载波的宽带复合导航信号进行副载波剥离包括：使剥离载波的宽带复合导航信号和本地复现的第一复副载波以及第二复副载波相乘；对剥离副载波的宽带复合导航信号进行伪码剥离包括：使剥离复副载波的宽带复合导航信号和本地复现的本地复现的第一伪码和第二伪码相乘
。
[0011]特别的，所述方法还包括对剥离了载波
、
副载波和伪码的宽本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种宽带复合导航信号跟踪方法，包括：对宽带复合导航信号进行载波剥离，其中，所述宽带复合导航信号的上边带和下边带分别调制有第一伪码和第二伪码
、
第一复副载波和第二复副载波以及相同的载波，所述第一伪码和所述第二伪码不同，所述第一复副载波和所述第二复副载波互为共轭；对剥离载波的宽带复合导航信号进行复副载波剥离，获得副载波维延迟估计；对剥离复副载波的宽带复合导航信号进行伪码剥离，获得伪码维延迟估计；以及组合副载波维延迟估计和伪码维延迟估计，得到码相位延迟估计
。2.
根据权利要求1所述的宽带复合导航信号跟踪方法，其中，对所述宽带复合导航信号进行载波剥离包括：使所述宽带复合导航信号和本地复现的载波相乘；对剥离载波的宽带复合导航信号进行副载波剥离包括：使剥离载波的宽带复合导航信号和本地复现的第一复副载波以及第二复副载波相乘；对剥离副载波的宽带复合导航信号进行伪码剥离包括：使剥离复副载波的宽带复合导航信号和本地复现的本地复现的第一伪码和第二伪码相乘
。3.
根据权利要求2所述的宽带复合导航信号跟踪方法，其中所述方法还包括：对剥离了载波
、
副载波和伪码的宽带复合导航信号进行相干积分，并将相干积分结果分别进行载波鉴相
、
副载波鉴相和伪码鉴相，并将各鉴相的结果进行滤波和振荡以产生下一历元的载波
、
第一副载波
、
第二副载波
、
第一伪码和第二伪码
。4.
根据权利要求3所述的宽带复合导航信号跟踪方法，其中所述方法还包括：对相干积分结果进行电文剥离，再对电文剥离后的结果进行载波鉴相
、
副载波鉴相和伪码鉴相
。5.
一种用于宽带复合导航信号的接收机，包括：基带芯片，其包括多条跟踪通道，其中至少一条所述跟踪通道包括：载波环，配置为剥离宽带复合导航信号的载波，并产生下一历元的本地复现的载波，所述宽带复合导航信号的上边带和下边带分别调制有第一伪码和第二伪码
、
第一复副载波和第二复副载波以及相同的载波，所述第一伪码和所述第二伪码不同，所述第一复副载波和所述第二复副载波互为共轭；副载波环，配置对剥离载波的宽带复合导航信号进行副载波剥离，获得副载波维延迟估计并产生下一历元的本地复现的第一副载波和第二副载波；码环，配置为对剥离副载波的宽带复合导航信号进行伪码剥离，获得伪码维延迟估计并产生下...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：北京凯芯微科技有限公司，
类型：发明
国别省市：