[发明专利]一种卫星导航半周跳变检测方法及装置

说明书

本发明公开了一种卫星导航半周跳变检测方法及装置，基于伪码宽度跳变，不需要读取每个伪码宽度的相位信息以及每一个数据位的初始和结束相位信息，只需要通过读取每个数据位的非连续相干积分数据，以及每个数据位的相位信息，从而精确判断半周跳变的位置并校正。

技术领域

本发明涉及高精度卫星导航接收机，特别是一种卫星导航半周跳变检测方法及装置。

背景技术

载波环短暂失锁，导致整周计数发生错误的现象称为周跳，引起周跳的原因可分为两类：接收信号变化和接收机故障。接收信号变化主要包括卫星信号中断、接收信号功率降低、多径信号的影响等；接收机发生故障时也可能引发周跳，如晶振不稳定，环路参数设置不合理等。此外，接收机受外部信号干扰时也可能发生周跳。对于卫星导航接收机而言，可以通过使用载波相位整周模糊度估计方法，其估计精度远高于半周模糊度估计，能检测出载波相位的整周跳变，然而无法检测出载波相位的半周跳变。半周跳变会导致数据的反向，导致解算出错。因此，检测半周跳变的存在和具体位置是高精度卫星导航接收机的关键所在。

目前，多数的半周跳变检测方法，都需要利用相位的连续信息。其中，发明专利“快速周跳检测和校正”(公开号：CN102439928)利用同步符号块的最后同步符号相位计算相位模糊角，并判断其计算的相位模糊角与前一个计算的相位模糊角的差别，进而判断出周跳。此方法需要知道每一个符号信息的相位信息。而对于卫星导航接收机而言，读取每一个伪码(1ms)宽度的相位信息具有较高的复杂度。

此外，发明专利“一种周跳的检测方法、装置及接收机”(公开号：CN103547344B)需要通过利用每一个训练序列初始相位信息和结束相位信息，进而判断出周跳。该方法需要精确知道每个训练序列(伪码)的初始和结束码相位信息，需要精确计算相位跳变的瞬时状态，不利于硬件接收机的实现。

发明专利“一种高精度定向接收机载波半周跳变检测装置及方法”提出了一种定向接收机双通道下的半周跳变检测方法，然而并不适用于单点定位接收机下的半周跳变检测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种卫星导航半周跳变检测方法及装置。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种卫星导航半周跳变检测方法，包括以下步骤：

1)通过射频通道分别将所需频点的射频信号下变频到中频信号；

2)捕获并跟踪锁定中频信号；

3)对中频信号进行位同步操作，剔除NH码的影响；

4)输出每一个数据位的载波相位观测值和数据位的N个非连续相干积分累加值；

5)对所述载波相位观测值和数据位的N个非连续相干积分累加值进行半周跳变检测并校正。

步骤5)的具体实现过程包括以下步骤：

1)将本数据位与上一个时刻的数据位的载波相位观测值做差，设差值为若则认为本数据位不存在半周跳变；否则认为本数据位存在半周跳变；

2)判断当前数据位下相邻两个伪码序列相干积分值之间的乘积是否为正，若为正，则载波相位在当前积分时间下没有发生跳变；若为负，则判断载波相位在当前积分时间下发生了跳变，载波半周跳计数器加1，并记录当前积分时间在本数据位所在的相对位置，当判断完所有积分时间之后，判断载波半周跳计数器是否为奇数，若为偶数，则认定数据位末端还发生了一次载波相位半周跳变；若半周跳变计数器为奇数，则认定在本数据位中发生了载波相位半周跳变，并给出发生半周跳的具体位置；

3)若判断本数据位存在载波相位半周跳变，并且是奇数个半周跳变，则将载波相位翻转180度，即从下一个数据位时刻开始，进行数据翻转操作。

本发明还提供了一种卫星导航半周跳变检测装置，包括：