[发明专利]基于载波相位辅助的卫星接收机高精度定速方法

说明书

技术领域

本发明涉及卫星导航领域与通信领域，具体为基于载波相位辅助的卫星接收机高精度定速方法，利用加权算法以及北斗二代接收机跟踪技术，实现高精度的定速功能。

背景技术

近年来，随着卫星导航系统的发展，卫星导航系统在日常工作与生活中占有了越来越重要的地位。卫星导航系统利用定位解算出的用户位置、卫星位置以及伪距率信息可以得到较为精确地定速结果。其中传统的伪距率提取方法为载波NCO(numerical controlled oscillator)频率提取法。

但是当载波跟踪环路抖动较大时，由于卫星接收机跟踪速率较快，提取的载波NCO频率存在较大的误差，使得解算出的伪距率信息同样存在较大的误差，影响北斗二代接收机的定速精度。例如在谢刚的《GPS原理与接收机设计》一书中，设计的接收机跟踪环路在动态性较高时，环路带宽较大，则伪距率的抖动也较大，影响定速精度。

发明内容

要解决的技术问题

针对当载波跟踪环路抖动较大时卫星接收机的定速精度较差的缺点，本发明提出了一种基于载波相位辅助的卫星接收机高精度定速方法。在动态性小于10g时，由载波相位计数得到的伪距率信息的精度较高，同时抖动较小。利用载波相位辅助定速可以有效的降低跟踪环路抖动对接收机定速造成的误差，提高北斗二代接收机的定速精度。

技术方案

本方法主要由载波频率提取、载波相位提取以及数据加权融合三部分组成。载波频率提取部分通过提取载波NCO的频率计数字得到当前的载波频率信息，载波相位提取则通过对本地载波进行计数得到在1s内的载波计数字N，通过运算分别将载波频率信息以及载波相位信息转化为伪距率信息，再对两者进行加权融合即可得到高精度的伪距率信息，提高了整个接收机的定速精度。

本发明的技术方案为：

所述一种基于载波相位辅助的卫星接收机高精度定速方法，其特征在于：采用以下步骤：

步骤1：从中频解调电路中读取载波NCO的频率计数字N_f，通过式得到载波的瞬时频率f₁，其中f_c为电路板晶振频率，N_a为载波NCO频率计数字总长度；通过式f_q1＝f₁-f₀得到多普勒频移值f_q1，其中f₀为载波下变频之后的标准中频；由式得到伪距率其中L_c为载波的波长；

步骤2：由秒信号作为标志位记录载波的变化，得到一秒内产生的载波数目N_c，通过式f_q2＝N_c-f₀得到由载波相位得到的多普勒频移f_q2，由式得到伪距率

步骤3：由式得到加权融合之后的伪距率a和b分别为加权系数，a+b＝1。

有益效果

本发明设计基于载波相位辅助的卫星接收机高精度定速方法，利用载波相位计数对卫星接收机的伪距率进行辅助，在跟踪环路抖动较大时降低了伪距率的误差，提高了北斗二代接收机的定速精度。

附图说明

图1：本发明设计的基于载波相位辅助的卫星接收机高精度定速方法方案图；

图2：本发明的流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例描述本发明：

本实施例的高精度定速方法的具体实施方案图如图1所示，对卫星接收机得到伪距率信息进行载波辅助，实现卫星接收机的高精度定速。具体步骤为：

步骤1：从中频解调电路中读取载波NCO的频率计数字N_f，通过式得到载波的瞬时频率f₁，其中f_c为电路板晶振频率，N_a为载波NCO频率计数字总长度；通过式f_q1＝f₁-f₀得到多普勒频移值f_q1，其中f₀为载波下变频之后的标准中频；由式得到伪距率其中L_c为载波的波长；

步骤2：由秒信号作为标志位记录载波的变化，得到一秒内产生的载波数目N_c，通过式f_q2＝N_c-f₀得到由载波相位得到的多普勒频移f_q2，由式得到伪距率

步骤3：由式得到加权融合之后的伪距率a和b分别为加权系数，a+b＝1。