[发明专利]一种GPS互相关消除方法

权利要求书

1.一种GPS互相关消除方法，其特征在于包含以下步骤：

步骤一：捕获强信号、跟踪强信号，并计算干扰强信号的多普勒频率和码相位，捕获弱信号并计算强弱信号的多普勒频差；

步骤二：判断干扰强信号和弱信号频差因子的绝对值是否属于[n*1kHz-△dop Hz，n*1kHz+△dop Hz)，其中n＝0……8，9，10，若属于则执行步骤三，否则直接执行步骤四；

步骤三：计算干扰强信号和期望弱信号的互相关值；

步骤四：计算期望弱信号的自相关值；

步骤五：判断干扰强信号和弱信号频差因子的绝对值是否属于[n*1kHz-△dop Hz，n*1kHz+△dop Hz)，其中n＝0……8，9，10，若属于则执行步骤六，否则直接执行步骤七；

步骤六：互相关消除，将弱信号的自相关值减去强弱信号的互相关值；

步骤七：检测判决是否捕获，根据捕获门限进行判决，若捕获成功则开始跟踪。

2.按照权利要求1所述的一种GPS互相关消除方法，其特征在于：所述步骤一中，强信号由跟踪程序获取，弱信号由星历信息获取。

3.按照权利要求1所述的一种GPS互相关消除方法，其特征在于：所述步骤二判断干扰强信号是否存在的过程为强弱信号的dop频差位于主瓣的宽度范围内时，就认为互相关的影响是存在的。

4.按照权利要求1所述的一种GPS互相关消除方法，其特征在于：所述步骤三中计算干扰强信号和期望弱信号的互相关值的过程为

若接收GPS信号码之一具有下标q，则此信号与对应信号k的本地CA码的乘积为：

其中，A_q为信号幅度，m_q为信号中的导航数据，并假设其在积分周期T(T<＝20ms)上不变化，φ_q为信号的载波相位，R_q为码多普勒，P_q为信号的PRN码，d为信号码片延迟，s为本地码码片延迟，△f_q为载波多普勒频差，即△f_q＝dop_strong-dop_weak；

若忽略码片速率上的多普勒效应，则F帧的积分时间产生下列关系：

其中Pq和Pk具有帧周期为Tf的(Tf＝1ms)周期性，T＝F*Tf，F<20；

对上式进行进一步推导，得到相干积分累加中互相关的精确计算方法如下：

在公式(3)中表示互相关强度和多普勒频差之间的关系，F表示相干积分的ms数；

若多普勒频差为0，则增益是F，表示有F帧的数据叠加而没有损失；

因此增益的归一化公式如下：

公式(4)和已知的sinc(x)＝sin(x)/x函数类似，特别地当F取很大值的时候，公式(4)和相干积分的ms数F以及多普勒频差△fq有关。

5.按照权利要求1所述的一种GPS互相关消除方法，其特征在于：所述步骤四中计算期望弱信号的自相关值的过程为

假设接收信号由强弱两信号构成，分别用q和k表示，强弱信号的多普勒频率分别用f_q和f_k表示，计算弱信号的自相关公式如下：

上式中第一项是强弱信号的互相关值，第二项是弱信号的自相关值。

6.按照权利要求1所述的一种GPS互相关消除方法，其特征在于：所述步骤六中将弱信号的自相关值减去强弱信号的互相关值过程为

对接收信号先做强信号多普勒频率的下变频，再做多普勒频差的下变频，最后再和弱信号的CA码进行相关，具体实现公式如下