[发明专利]得到全球定位系统信号的精确追踪频率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种得到全球定位系统信号的方法，特别是一种得到全球定位 系统信号的精确追踪频率的方法。

背景技术

全球定位系统(Global Positioning System，GPS)是一个中距离圆型轨道卫 星导航系统。它可以为地球表面绝大部分地区(98％)提供准确的定位、测速 和高精度的时间标准。全球定位系统由美国国防部研制和维护，可满足位于全 球任何地方或近地空间的军事用户连续精确的确定三维位置、三维运动和时间 的需要。该系统包括太空中的24颗GPS卫星；地面上的1个主控站、3个数 据注入站和5个监测站及作为客户端的GPS接收机。最少只需其中4颗卫星， 就能迅速确定客户端在地球上所处的位置及海拔高度；所能收接到信号的卫星 数越多，译码出来的位置就越精确。

由于GPS具有不受天气影响、全球高覆盖率(98％)与可移动定位等特 性，因此除了军事用途外，大量用于民用的导航(例如：飞机导航、船舶导航 与行车导航等)与定位(例如：车辆防盗、行动通讯装置的定位等)等。

由于卫星围绕着地球运转，因此全球定位系统在接收卫星所发出的卫星信 号时，随着卫星所在的位置不同而使得全球定位系统所接收到的卫星信号强弱 不一，例如：卫星在全球定位系统的正上方时，信号较强，当卫星在靠近地平 面时，信号会较弱。同时，卫星信号也会受到其它电磁辐射等干扰而使得全球 定位系统的收讯不佳。同时，根据都普勒定律，卫星所发出的信号会受GPS 与卫星的相对运动或其它干扰因素影响，而使得GPS所能接收到的卫星信号 的频率与卫星所发出的信号的频率有微小的频率差异。

因此GPS为了能精确地接受到卫星信号，以一既定频率范围内的多个追 踪频率来检测卫星，以接收卫星所发出的卫星信号。并且，利用前一组导航数 据所得到的相位差来修正追踪频率以得到下一组的追踪频率。即以单组数据的 相位差叠代逼近追踪频率。

但是在卫星信号微弱或是噪声干扰的情形下，单组导航资料的相位差并不 能反映真实的频率变化，因此修正追踪频率再多次也无法得到精确的追踪频 率。

发明内容

本发明提供一种得到全球定位系统信号的精确追踪频率的方法，可以避免 因为卫星信号微弱或噪声的影响，而无法得到精确的追踪频率。

根据本发明所公开的得到全球定位系统信号的精确追踪频率的方法包含 有：步骤一：连续接收一卫星的多组数据，每一组数据具有一追踪频率；步骤 二：计算已接收到的多组数据的多个相位差；步骤三：计算已计算得到的多个 相位差的相位差平均值；步骤四：由计算得到的相位差平均值与频率固定参数 计算频率差；步骤五：由计算得到的频率差与已接收到的多组数据中最后一组 数据的追踪频率计算新的追踪频率；以及步骤六：以新的追踪频率接收下一组 数据。

其中，步骤一可包含：以一既定频率范围中的多个追踪频率检测一卫星， 以得到多个卫星信号；以既定频率范围下所得到的多个卫星信号中能量反应最 大的卫星信号的追踪频率作为初始追踪频率；以初始追踪频率接收卫星的卫星 信号，以得到多组数据中的第一组数据；计算第一组数据的相位差；由计算得 到的第一组数据的相位差与频率固定参数计算第一频率差；由计算得到的第一 频率差与初始追踪频率计算第二追踪频率；以及以第二追踪频率接收卫星的卫 星信号，以得到多组数据中的第二组数据。

其中，步骤二可包含：计算已接收到的多组数据中最后一既定数量组数据 的多个相位差。步骤四可包含：计算已计算得到的相位差平均值与频率固定参 数的乘积以得到频率差。步骤五可包含：加总计算得到的频率差与已接收到的 多组数据中最后一组数据的追踪频率的和以得到新的追踪频率。

其中，多个相位差中每两相邻相位差的间隔时间可为1ms。频率固定参数 可为159.155。

上述根据本发明所公开的得到全球定位系统信号的精确追踪频率的方法 还可包含有：在接收下一组数据后，回到步骤二继续执行步骤二到步骤六。其 中，步骤二可包含有：计算已接收到的多组数据中最后一既定数量组数据的多 个相位差。