[发明专利]双更新率载波跟踪环路

说明书

技术领域

本发明是一个用来同时跟踪数据支路和导频支路的锁相环。涉及全球定位技术领域，尤其是同时带有数据支路和导频支路的GPS和Galileo现代化信号接收机中的载波跟踪方法。但不局限于全球定位技术，只要是同一个频率上同时发射两路信号，一路上面有数据比特，另一路上面没有数据比特，接收端都可用本发明进行载波的同步与测量，比传统方法提高稳定性和精度。

背景技术

在全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)接收机中，从载波跟踪环可以获得载波观测值，其精度一般要比伪距测量值高几个数量级，所以在精度要求较高的应用中发挥重要作用。而且还可以利用载波跟踪环跟踪动态来辅助码环，或者用载波观测值来平滑伪距。因此对于导航接收机而言，载波跟踪环的精度和抗动态性设计都非常重要。

图1给出了一个普通的载波跟踪环路的构成框图。在传统的GNSS接收机中所使用的载波跟踪环的组成都可以归纳为这几部分：相干积分器、鉴相器、环路滤波器、以及数控振荡器(NCO)。

如果输入信号没有调制数据比特，那么载波相位是连续的，可以使用锁相环PLL来跟踪其相位。PLL所使用的鉴相器称为相干鉴相器。当输入信号上调有数据比特，载波相位将不定期发生180度跳变，此时不能使用PLL进行跟踪，而要改为使用对这种跳变不敏感的Costas环，其与PLL的区别就在于所使用的鉴相器改为了Costas鉴相器。

使用Costas环跟踪数据支路，鉴相器的输出为

dφd=IdQd2Td·C/N0,...(1)]]>

载波相位跟踪误差方差(单位：弧度²)为：

σφd2=BLC/N0(1+1Td·C/N0),...(2)]]>

而使用PLL跟踪导频支路，鉴相器的输出为