[发明专利]用于解调伽利略交替二进制偏移载波(AltBOC)信号的方法和装置

说明书

技术领域

本发明一般涉及全球导航卫星系统(Global navigation satellite system，以下简称GNSS)，特别是涉及处理伽利略交替二进制偏移载波(Galileo alternate binary offset carrier，以下简称AltBOC)卫星信号的接收器。 

背景技术

诸如伽利略接收器的全球导航卫星系统(GNSS)接收器，根据从沿轨道运行的GNSS卫星接收到的信号来确定其全球定位。GNSS卫星至少 

利用一个载波来发送信号，各个载波至少被二进制伪随机(Pseudorandom，以下简称PRN)码调制，所述二进制PRN码由周期重复的1和0的表面随机序列组成。PRN码中的1和0被称为“码元”，并且在“码元周期”发生的，代码从1到0或从0到1的转换被称为“码元转换”。各个GNSS卫星使用独有的PRN码，因此，GNSS接收器可以通过确定信号里包含了哪种PRN码来将接收到的信号与特定的卫星联系起来。 

GNSS接收器计算卫星发出信号的时间与接收器接收信号的时间之间的时间差。接收器接着根据相关的时间差计算其与卫星的距离，或“伪距离”。接收器利用与至少四个卫星的伪距离，来确定其全球定位。 

为了确定时间差，GNSS接收器通过对准各码中的码元使本地产生的PRN电码与接收到的信号中的PRN码同步。GNSS接收器接着按时确定本地产生的PRN码与卫星PRN码发送信号时的已知时间偏移了多少，且计算相关的伪距离。GNSS接收器对本地产生的PRN电码与接收到信号中的PRN电码对准得越接近，GNSS接收器确定相关的时间差及伪距离，进而其全球定位就越精确。 

码同步操作包括卫星PRN码的获取和跟踪码。为了获取PRN码，GNSS接收器通常进行一系列在时间上由码元分隔开的相关测量。获取之后，GNSS接收器跟踪所接收的码。其通常进行“早晚差”的相关测量，即，测量(i)所接收信号的PRN码和本地产生PRN码的早版本之间相关联的相关测量，与(ii)所接收信号的PRN码和本地产生PRN码的晚版本之间相关联的相关测量之间的差。然后GNSS接收器将早晚差的测量结果应用在延迟锁定回路(Delay Lock Loop，以下简称DLL)中，该延迟锁定回路产生与本地和所接收PRN码之间的失准成比例的误差信号。所述误差信号接下来被用于控制PRN码发生器，所述PRN码发生器实质性地移位本地PRN码以最小化DLL的误差信号。 

GNSS接收器通常还利用与本地PRN码的准时版本的相关测量来对准卫星载波和本地载波。接收器利用载波跟踪锁相环(Phase Lock Loop，以下简称PLL)来完成此对准。 

欧洲委员会和欧洲航天局(European Space Agency，以下简称ESA)正在开发一种被称为伽利略的GNSS。伽利略卫星将运用AltBOC调制，在E5a波段(1176.45MHz)发送两个信号和在E5b波段(1207.14MHz)发送两个信号，作为以1191.795MHz为中心频率和至少70MHz带宽的复合信号。欧洲委员会伽利略信号工作组“伽利略频率和信号设计的现状”，G·W·黑恩，J·郭德，J·L·伊斯勒，J·C·马丁，P·艾哈德，R·卢卡斯-罗德里格斯和T·皮拉特，于2002年09月25日发表在地址为： http://europa.eu.int/comm/dgs/energy_transport/galileo/documents/technical_en.htm上的文件中描述了AltBOC信号的产生。与GPS卫星类似，伽利略卫星各自发送独有的PRN码，因此伽利略接收器能够把接收到的信号与特定的卫星联系起来。由此，伽利略接收器根据卫星发送信号的时间与随后接收器接收AltBOC信号的时间之间的差来确定各伪距离。