[发明专利]一种GNSS反射信号参数估计的方法和装置

权利要求书

1.一种GNSS反射信号参数估计的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：接收天线接收发射机发出的模拟射频信号，根据应用选择仅接收RHCP信号或同时接收LHCP和RHCP信号，并将接收到的模拟射频信号传递给射频模块；

步骤二：射频模块将模拟射频信号转化为模拟中频信号，并将模拟中频信号传递到信号处理模块；

步骤三：信号处理模块中的A/D转换器把模拟中频信号转化为数字中频信号；再经过解扩解调得到相关值，利用相关值采用常规的捕获和跟踪方法计算出码和载波控制字，并使用控制字反馈控制解扩解调过程，经过反复调整后，接收机完成粗略的跟踪；

步骤四：相关值另一方面输出到多径处理单元进行自适应处理，得到自适应滤波器收敛以后的滤波系数，由这些滤波系数估计出反射信号的各个参数和直射信号的码和载波的跟踪误差，把滤波系数输出给闭环控制单元；

步骤五：闭环控制单元利用滤波系数产生码和载波的控制字，反馈给解扩解调单元和多径处理单元进行抗多径的精密跟踪；

步骤六：提取模块从相关模块中提取直射支路码相位和载波频率与相位的信息，多径信号各个支路的延时和相位信息，并传到应用处理模块，由应用处理模块进行定位解算处理；

步骤七：应用处理模块对所得的数据进行定位解算处理导航定位数据，并进行显示和分析，进行定位解算处理。

2.根据权利要求1所述一种GNSS反射信号参数估计的方法，其特征在于：所述步骤四中首先通过缓存单元把解扩解调单元产生的相关值(m＝1，2，…一个码片周期内的采样点数)缓存，其中Σi=0Mzi(mTs,ω^)=α·Σi=0Mβimuli=α·Σi=0Mβi·R(mTs+Δni′Ts+Δn0Ts),]]>并把这些缓存值在时钟的作用下依次串行输出，产生期望信号d(n)送至减法器；

d(n)=α·Σi=0Mβi·R(nTs+Δni′Ts+ΔnTs)]]>

其中，T_s表示信号的采样间隔，表示相关的间距为mT_s(m＝1，2，…一个码片周期内的采样点数)、估计的频率为时候的第i条多径支路的相关值；α是一个复数，它的幅度表示直射支路相关后的幅度信息，角度表示直射支路的相位跟踪误差，α在接收机变化不剧烈，且跟踪误差在一定范围内的时候视为常数；mul_i＝R(mT_s+Δn′_iT_s+Δn₀T_s)，其中A_n0表示第i＝0路多径信号幅度，β_i是复增益，它的角度部分Δφ_i表示第i路多径支路信号相对于直射信号引起的额外的相位差，这样能够分辨多径的载波相位信息，β_i的幅度部分代表多径支路相对于直射支路的幅度信息，j表示复数的虚部；R(·)表示伪随机码序列的自相关函数；信号由一路直射信号和M路多径信号组成，直射支路信号用i＝0表示，令Δn′₀＝0，φ_{jump_n0}＝0，则其中第i路(i＝0，1，2，…，M)多径信号幅度分别是A_ni，相对于直射信号的延时分别是Δn′_iT_s，T_s表示信号的采样间隔，Δn_i′是系数，表示第i路(i＝0，1，2…，M)多径信号相对于直射信号的延时是采样间隔T_s的多少倍，(n_i＝n+Δn′_i)附加的载波相位变化分别是φ_{jump_ni}(i＝0，1，2，…，M)，设是对直射信号到达时间延时的估计误差，那么其中T_s表示信号的采样间隔，Δn₀是系数，表示直射信号到达时间延时的估计误差τ₀是信号采样间隔T_s的多少倍；

在闭环控制单元的控制字的作用下，相关函数的映射单元产生本地相关值序列，即滤波输入u(n)信号：其中为对Δn₀的估计，该滤波器输入信号在时钟的控制下依次输入到横向滤波器，在横向滤波器里表现为Q为滤波器的阶数；

滤波输入u(n)序列在横向滤波器单元经过滤波系数滤波，产生滤波输出y(n)；滤波输出序列y(n)输入到减法器，作为减数与期望信号d(n)相减，得到误差e(n)反馈给抽头系数计算单元供其进行抽头系数的更新，更新抽头系数的过程是用的RLS算法，这样产生的y(n)来估计d(n)，滤波器收敛的时候，滤波器系数ρ_q估计了α·β_i，用q描述对Δn′_i的估计，n表示被估计序列编号，这样由这些滤波系数估计出反射信号的各个参数和直射信号的码和载波的跟踪误差，把滤波系数输出给闭环控制单元。