[发明专利]一种基于GNSS来补偿LoRa多普勒频偏的方法及系统

权利要求书

1.一种基于GNSS来补偿LoRa多普勒频偏的方法，其特征在于：包括以下步骤，

S1，利用GNSS固定站的位置向量和速度向量以及GNSS监测站的位置向量和速度向量，计算出所述GNSS监测站相对所述GNSS固定站移动的多普勒频率偏差；

S2，根据所述多普勒频率偏差对所述GNSS监测站中LoRa RF芯片中设置的接收信号频率进行补偿，得到所述GNSS监测站中LoRa RF芯片接收信号的补偿频率；

S3，将所述补偿频率转化为频率控制字，并将所述频率控制字写入所述GNSS监测站中LoRa RF芯片的驱动中。

2.根据权利要求1所述的基于GNSS来补偿LoRa多普勒频偏的方法，其特征在于：所述S1具体为，

S11，利用所述GNSS固定站的位置向量以及所述GNSS监测站的位置向量，计算出所述GNSS固定站在所述GNSS监测站处的单位观测向量；

S12，利用所述单位观测向量、所述GNSS固定站的速度向量以及所述GNSS监测站的速度向量，计算出所述GNSS监测站相对所述GNSS固定站移动的多普勒频率偏差。

3.根据权利要求2所述的基于GNSS来补偿LoRa多普勒频偏的方法，其特征在于：所述GNSS固定站的位置向量具体为在WGS-84坐标系下的位置向量，所述GNSS监测站的位置向量具体为在WGS-84坐标系下的位置向量；

令所述GNSS固定站在WGS-84坐标系下的位置向量为(x_s，y_s，z_s)，令所述GNSS监测站在WGS-84坐标系下的位置向量为(x_r，y_r，z_r)，则在所述S11中计算所述单位观测向量的公式为其中，为所述单位观测向量；

令所述GNSS固定站的速度向量为令所述GNSS监测站的速度向量为则在所述S12中计算所述多普勒频率偏差的公式为

其中，为与的数量积，λ为所述GNSS固定站发射出的信号的波长。

4.根据权利要求3所述的基于GNSS来补偿LoRa多普勒频偏的方法，其特征在于：所述GNSS固定站的速度向量则计算所述多普勒频率偏差的公式为

5.根据权利要求1至4任一项所述的基于GNSS来补偿LoRa多普勒频偏的方法，其特征在于：在所述S2中，所述补偿频率的计算公式为f_b＝f+f_d，其中，f_b为所述补偿频率，f为所述GNSS固定站发射出的信号的频率。

6.根据权利要求1至4任一项所述的基于GNSS来补偿LoRa多普勒频偏的方法，其特征在于：在所述S3中，将所述频率控制字写入所述GNSS监测站中LoRa RF芯片的驱动中的具体步骤为，

S31，将所述补偿频率转化为32位频率控制字；

S32，将所述频率控制字转换为32bit的16进制数；

S33，通过SPI将32bit的16进制数写入所述GNSS监测站中LoRa RF芯片的驱动中。

7.根据权利要求5所述的基于GNSS来补偿LoRa多普勒频偏的方法，其特征在于：所述GNSS监测站中LoRa RF芯片的型号为sx1262，则在所述S3中，将所述补偿频率转化为频率控制字的具体公式为，

其中，RF_{Freq_new}为32位寄存器的值，也就是所述补偿频率的32位频率控制字，RF_frequency为所述LoRa RF芯片中设置的接收信号频率，也就是所述GNSS固定站发射出的信号的频率，即RF_frequency＝f，RF_frequency+f_d＝f+f_d＝f_b，F_XTAL为所述监控站中LoRa RF芯片的本振频率。