[发明专利]一种三环联动的非同源扩频码跟踪环路同步装置及方法

权利要求书

1.一种三环联动的非同源扩频跟踪环路同步装置，包括载波跟踪环(1)、扩频码跟踪环(2)、比特跟踪环(3)，其特征在于：所述的载波跟踪环(1)由本地载波产生单元(101)、载波鉴别器(102)及载波环路滤波器(103)组成，其中本地载波产生单元(101)根据不同时延生成超前E、滞后L、即时P三路载波，载波跟踪环(1)根据本地载波产生单元(101)产生的本地复制信号与信号读取单元(301)读取的接收信号做相干积分剥离载波，然后送入第一扩频码剥离单元(202)剥离扩频码，得到积分清除结果，选择不同支路的积分清除结果送入载波鉴别器(102)，并按配置的载波鉴别器处理得到载波相位误差鉴别结果，将载波相位误差鉴别结果送入载波环路滤波器(103)滤波得到载波跟踪环路载波频率反馈控制量，从而控制本地载波产生单元(101)保证载波相位锁定；所述的扩频码跟踪环(2)由本地扩频码产生单元(201)、第一扩频码剥离单元(202)、扩频码鉴别器(203)及扩频码环路滤波器(204)组成，其中本地扩频码产生单元(201)根据不同时延生成超前P、滞后L、即时E三路本地扩频码信号，本地扩频码产生单元(201)产生的本地扩频码与剥离载波后的信号做相干积分送入第一扩频码剥离单元(202)剥离扩频码，其不同超前滞后支路的积分清除结果送入扩频码鉴别器(203)，按配置的扩频码鉴别器处理得到扩频码相位误差鉴别结果，将扩频码相位误差鉴别结果送入扩频码环路滤波器(204)滤波得到扩频码跟踪环路反馈控制量，从而控制本地扩频码产生单元(201)保证本地扩频码相位锁定；扩频码跟踪环(2)根据捕获到的码相位设置初值并根据环路反馈不断迭代生成本地扩频码参考信号保证信号中扩频码正确的剥离；所述的比特跟踪环(3)由信号读取单元(301)、第二扩频码剥离单元(302)、比特鉴别器(303)及比特环路滤波器(304)组成，将信号读取单元(301)读取的接收信号与本地载波产生单元(101)产生的本地载波、本地扩频码产生单元(201)产生的本地扩频码做相干积分剥离载波与扩频码，此时积分清除结果中仅包含数据比特跳变信息，第二扩频码剥离单元(302)中积分清除区间比特跳变越早，积分结果越小，将积分清除结果送入比特鉴别器(303)进行比特相位鉴别得到比特相位误差鉴别结果，然后经比特环路滤波器(304)的滤波处理计算出对应的比特跳变相位，控制信号读取单元(301)，从而控制积分清除间隔和位置，环路锁定后完成比特同步。

2.一种三环联动的非同源扩频跟踪环路同步方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：初始化本地载波频率、扩频码频率、比特速率参数；

步骤2：根据比特速率确定接收信号的处理长度，读取超前P、滞后L和即时E的接收信号，生成本地超前、滞后和即时的扩频码，其中扩频码跟踪环(2)与比特跟踪环(3)的超前、滞后时延宽度不相同，生成本地载波及比特跟踪环(3)超前、滞后相位对应的本地载波；

步骤3：扩频码跟踪环(2)中，取即时的接收信号和即时的本地载波，分别与超前、滞后、即时三支路的本地扩频码进入第一扩频码剥离单元(202)做相关，积分清除后待用；比特跟踪环(3)中，取超前、滞后接收信号分别与超前、滞后的本地扩频码进入第二扩频码剥离单元(302)做相关，积分清除后待用；

步骤4：载波跟踪环(1)中，按载波鉴别器(102)所设置的鉴别方式，取对应的积分清除结果计算载波鉴别器(102)误差，经过载波环路滤波器(103)后更新本地载波频率；扩频码跟踪环(2)中，按扩频码鉴别器(203)所设置的鉴别方式，取对应的积分清除结果计算扩频码鉴别器(203)误差，经过扩频码环路滤波器(204)后更新本地扩频码频率；比特跟踪环(3)中，按比特鉴别器(303)所设置的鉴别方式，取对应的积分清除结果计算比特鉴别器(303)误差，经过比特环路滤波器(304)后更新比特速率；

步骤5：步骤2、3、4不断迭代，经过一段时间跟踪锁定，以供正常数据解调。

3.根据权利要求2所述的一种三环联动的非同源扩频跟踪环路同步方法，其特征在于：载波跟踪环(1)采用2阶锁频环辅助3阶锁相环的方式跟踪，载波鉴别器(102)的类型为反正切鉴别器，表达式为：

式中，Q_P为第一扩频码剥离单元(202)即时支路的载波正交子支路积分清除结果，I_P为第一扩频码剥离单元(202)即时支路的载波同相子支路积分清除结果。