[发明专利]一种实现载波跟踪处理的方法及装置

说明书

一种实现载波跟踪处理方法及装置，包括：重捕获到卫星信号时，预测重捕获到卫星信号时的多普勒频率；生成以预测的多普勒频率为中心的两个或两个以上载波；将剥离粗捕获码的中频信号分别与生成的各载波进行混频运算；对与各载波对应的混频运算的结果分别进行积分累加，获得相应的积分累加结果；确定最大的积分累加结果，并根据最大的积分累加结果判断是否跟踪到卫星信号。本发明实施例缩短了重捕获之后重新锁定并跟踪到卫星信号的时长，提升了快速锁定信号的能力，提高了导航接收机的工作性能。

技术领域

本文涉及但不限于导航技术，尤指一种实现载波跟踪处理的方法及装置。

背景技术

随着科学技术的发展，人类对导航定位技术的研究跨入了卫星定位时代。为了能够在全球范围内、全天候地提供精确地位置以及速度信息，全球导航卫星系统(GNSS，Global Navigation Satellite System)的概念被提出。全球卫星导航系统在众多领域有着非常重要的作用；包括军事、导航、勘探、监测、测量、通信授时等。随着近年民用技术的发展，全球卫星导航系统已经在日常生活中逐渐深入，从手机、个人电脑、汽车、民用飞机到导弹、战机都离不开卫星导航技术。全球导航卫星系统包括美国的全球定位系统(GPS，GlobalPosition System)、俄罗斯的全球导航卫星定位系统(GLONASS)、欧洲的伽利略(Galileo)系统和中国的北斗(BD，Compass Navigation System)系统；其中，美国的GPS是第一个覆盖全球的空间卫星导航系统，其卫星星座共有32颗卫星，采用码分多址(CDMA，Code DivisionMultiple Access)的卫星寻址方式。俄罗斯的GLONASS系统与GPS系统原理和功能类似，其卫星星座由24颗卫星组成，采用频分多址(FDMA，Frequency Division Multiple Access)的卫星寻址方式。俄罗斯正在进行GLONASS现代化工作，采用CDMA方式实现与GPS和Galileo系统的兼容。Galileo系统为欧盟一个正在建造的卫星导航定位系统，其卫星星座由30颗卫星构成，卫星寻址采用码分多址的方式。Galileo系统能够与GPS和GLONASS完成多系统的兼容并且可以提供更多的民用服务。“北斗1号”是中国自主研发的由3颗卫星组成的第一代卫星导航系统，没有测距和测高的功能。正在建设的“北斗2号”是由3颗倾斜同步轨道卫星、27颗中轨道卫星和5颗地球静止轨道卫星组成，可满足全球覆盖的条件。

作为GPS卫星导航定位系统中核心组成部分，GPS接收机主要用途就是接收卫星下发的信号，并从中提取出用于定位解算的导航电文信息和伪距观测量。因此在不同环境下需要设计高性能的基带处理算法来捕获和跟踪接收到的GPS信号，以获得导航电文和伪距观测量。在GPS卫星信号发射端，GPS载波信号上调制有粗捕获码(C/A码)和导航电文数据码；相应地，在GPS接收端，为了从接收到的卫星信号中解调出导航电文数据码，接收机进行跟踪操作时，需要通过混频彻底地剥离数字中频信号中包括的多普勒频移在内的载波，并需要通过C/A码相关运算彻底地剥离信号中的C/A码。接收机的跟踪操作由载波跟踪环路和码跟踪环路构成。接收机通过载波跟踪环路不断调整其本地复制的载波，使复制载波频率(或相位)与接收到的中频信号的载波频率(或相位)保持一致，最终通过下变频混频实现载波剥离。接收机通过码跟踪环路不断调整其本地复制的C/A码，使其复制C/A码的相位与接收到的中频信号的C/A码相位保持一致，最终通过码相关运算实现C/A码剥离。接收机实现跟踪之后，可获得用于卫星定位的精细的多普勒频移和C/A码码相位值。