[发明专利]GNSS载波相位差分定位的软件接收机、定位方法

权利要求书

1.一种GNSS载波相位差分定位的软件接收机，其特征在于，包括：

信号接收模块，用于接收卫星信号，经数模转换后生成数字信号；

信号处理模块，用于对所述数字信号进行捕获、跟踪前比特同步、跟踪，以获得所述卫星信号的信号同步参数和信号跟踪结果，所述信号同步参数包括载波相位、伪码相位和多普勒频率；

信息处理模块，用于对所述信号跟踪结果进行电文解调并提取出电文时间信息；

观测量提取模块，跟据所述信号同步参数和所述电文时间信息计算所述卫星信号的原始观测量，根据所述卫星信号的原始观测量通过内插算法计算所述软件接收机本地提取时间所对应的估计观测量，所述估计观测量包括伪距、多普勒频率和积分多普勒；

定位解算模块，用于根据所述估计观测量的伪距、多普勒频率和积分多普勒进行载波相位差分定位解算。

2.如权利要求1所述的软件接收机，其特征在于，所述软件接收机为多模导航软件接收机，所述信号接收模块用于接收多模卫星信号，按卫星信号频点分路数模转换后生成多路数字信号。

3.如权利要求1所述的软件接收机，其特征在于，所述信号处理模块进一步包括：

捕获模块，用于采用并行码相位的捕获算法对所述数字信号进行捕获，获得伪码相位的粗略估计值和多普勒频率的粗略估计值；

跟踪前比特同步模块，用于采用频率估计算法联合最大似然估计算法对所述数字信号进行跟踪前比特同步，以获得所述数字信号的比特边界；

跟踪模块，用于根据所述的伪码相位的估计值、多普勒频率的粗略估计值生成相干积分，以获得所述信号同步参数和信号跟踪结果。

4.如权利要求3所述的软件接收机，其特征在于，所述跟踪前比特同步模块还用于判断跟踪前比特同步是否成功，若成功，则跟踪模块进行一个比特周期的相干积分获得超前路、即时路和滞后路三路相关累加值，若不成功，则跟踪模块进行一个伪码周期的相干积分以获得超前路、即时路和滞后路三路相关累加值。

5.如权利要求4所述的软件接收机，其特征在于，所述卫星信号包括GPS L1频点和/或北斗B1I频点，其中，当跟踪前比特同步成功时，所述GPS L1频点和/或北斗B1I频点采用的积分时间为20ms；当跟踪前比特同步不成功时，所述GPS L1频点和/或北斗B1I频点采用的积分时间为1ms。

6.如权利要求4所述的软件接收机，其特征在于，当跟踪前比特同步不成功时，在跟踪过程中根据最大似然估计算法完成比特同步，以获得所述数字信号的比特边界，并由进行一个伪码周期的相干积分改为进行一个比特周期的相干积分。

7.如权利要求3所述的软件接收机，其特征在于，所述观测量提取模块进一步用于：

根据所述信号同步参数和所述电文时间信息计算每个伪码周期开始时刻和每个伪码周期开始时刻对应的原始观测量，根据内插算法推算所述软件接收机本地提取时间所对应的所述估计观测量，其中，所述本地提取时间为选定的估计观测量提取生成时刻，其中，所述内插算法包括：

根据所述本地提取时间确定两个伪码周期开始时刻，该两个伪码周期开始时刻分别为和所述本地提取时间最为接近的之前和之后的伪码周期开始时刻；以及

根据该两个伪码周期开始时刻对应的原始观测量内插得到所述本地提取时间对应的估计观测量。

8.如权利要求3所述的软件接收机，其特征在于，所述观测量提取模块进一步用于：

通过信号质量判据来判别原始观测量的质量，从而判别所述估计观测量的质量，所述信号质量判据通过鉴相器输出的相位误差统计值、信号能量参数以及载噪比获得；

其中，所述鉴相器为所述跟踪模块中的载波相位鉴别器，用于鉴别跟踪模块输入信号与输出信号之间相位差异，所述相位误差统计值通过所述鉴相器输出的相位差异绝对值的期望和最大值获得；

所述信号能量参数通过所述跟踪模块输出的相干积分获得。