[发明专利]一种GPS粗/捕获码信号的载波跟踪系统及其方法

权利要求书

1.一种GPS粗/捕获码信号的载波跟踪系统，包括一输入信号；用于 对输入信号进行处理的由锁频环和锁相环相结合而成的环路，其中锁频环包 括鉴频器，锁相环包括鉴相器；对鉴频器和鉴相器输出进行滤波的环路滤波 器；以及与环路滤波器输出相连的数控振荡器(NCO)，其特征在于该鉴频 器包括四相鉴频器和叉积鉴频器，该四相鉴频器的输出频率误差表达式为 E(k)＝[atan2(Q(k)，I(k))-atan2(Q(k-1)，I(k-1))]/T，式中atan2()是四相反正切 函数，T为积分时间间隔；该叉积鉴频器的输出频率误差表达式为E(k)＝ I(k-1)Q(k)-I(k)Q(k-1)。

2.根据权利要求1所述的GPS粗/捕获码信号的载波跟踪系统，其特 征在于，该鉴相器的输出相位误差表达式为P(k)＝atan(Q(k)，I(k))，式中atan() 是反正切函数。

3.根据权利要求1所述的GPS粗/捕获码信号的载波跟踪系统，其特 征在于，该锁相环为科斯塔斯环。

4.一种GPS粗/捕获码信号的载波跟踪方法，包括：

步骤S500：对同相正交积分值使用叉积法计算频率偏差，叉积法计算频率误差 的表达式为E(k)＝I(k-1)Q(k)-I(k)Q(k-1)，转到步骤S501；

步骤S501：判断频率偏差是否小于预设频率值f1，如果是，则转到步骤S503， 否则，转到步骤S502；

步骤S502：使用四相鉴频器跟踪频率，四相鉴频器的输出频率误差表达式为 E(k)＝[atan2(Q(k)，I(k))-atan2(Q(k-1)，I(k-1))]/T，式中atan2()是四相反正切函 数，T为积分时间间隔，转到步骤S507；

步骤S503：使用反正切函数计算相位偏差，转到步骤S504；

步骤S504：判断相位偏差是否小于预设值p1，如果是，则转到步骤S505，否 则，转到步骤S506；

步骤S505：使用无符号影响的叉积鉴频器跟踪频率，转到步骤S507；

步骤S506：使用反正切鉴相器跟踪相位，转到步骤S507；

步骤S507：对鉴频器或鉴相器的输出进行环路滤波，转到步骤S508；

步骤S508：根据环路滤波器的输出控制数控振荡器(NCO)，调整本地产生的 载波，返回步骤S500。

5.根据权利要求4所述的GPS粗/捕获码信号的载波跟踪方法，其特 征在于，步骤S505中的无符号影响的叉积鉴频器的输出频率误差表达式为 E(k)＝sign[I(k-1)I(k)-Q(k)Q(k-1)].[I(k-1)Q(k)-I(k)Q(k-1)]，式中sign()是符 号函数。

6.根据权利要求4所述的GPS粗/捕获码信号的载波跟踪方法，其特 征在于，步骤S506中的反正切鉴相器的输出相位误差表达式为 P(k)＝atan(Q(k)，I(k))，式中atan()是反正切函数。