[发明专利]GPS和GLONASS多信道并行信号追踪方法及追踪模块

摘要

一种GPS和GLONASS多信道并行信号追踪方法及追踪模块，其中模块包括载波数字控制振荡器、编码数字控制振荡器、载波循环计数器、C/A编码发生器、信号源选择器、载波混合器、编码混合器、累加和丢弃、编码相位计数器、编码拨动计数器、历元计数器。

主权项

一种GPS和GLONASS多信道并行信号追踪方法，其特征是包括A.捕获和追踪卫星信号以给出伪距；B.处理伪距以得出导航信息然后封装为适合用户的格式；其中A包括下列步骤：对CHx_SATCNTL寄存器编程以选择想要的GPS黄金码(RPN编号)或者GLONASS码，同时也要为相关器的追踪臂选择编码类型，一般在捕获模式，把追踪臂定在”Dithering”模式(在”Early”和”Late”模式不停切换)立即在两个相位展开搜索，然后一旦找到卫星就切换至追踪模式；对CHx_SIGSEL寄存器编程来为相关器选择输入信号和为窄带转换器(如果是GLONASS)选择中心频率；对CHx_CARR_INCR_LO寄存器编程编程到这个寄存器的数值是用来为12信道的相关器中的混合操作选择本地振荡器的频率，来把输入的2位元数字化信号从射频前端降频到基带，要被编程的数值等于本地振荡器的标称频率加上多普勒位移的补偿估计值，再加上用户时钟频率漂移的补偿估计值；对CHx_CODE_INCR_LO寄存器编程编程到这个寄存器的数值是C/A编码标称码率(2.046MHz或者1.022MHz)的两倍，如果需要，再加上多普勒位移和用户时钟频率的小量补偿；解除追踪信道的重置借助对RESET_CONTROL寄存器编程写入合适的数值。这个操作会启动相关进程；获取累加数据数据来自对累加数据寄存器的读取，对同一追踪信道的几次连续的读取可以相加以增加相关积分的周期；确定GNSS信号是否已经被找到是通过把相关积分结果和一个阈值相比较，如果确定信号找到那就跳转到信号拉进算法。要注意的是同相的信号和垂直相的信号的累加数据都要被考虑，因为在这个时候本地载波数字控制振荡器还不一定和输入GNSS信号同相；如果GNSS信号没有被找到就需要重新编程以改变载波数字控制振荡器，编码数字控制振荡器频率或者黄金代码来重新尝试。典型的做法是先保持两个数字控制振荡器的频率不变，拨动黄金码的相位直到2046或者1022个可能的位置都被覆盖到，如果信号没找到，那就少量地改变载波数字控制振荡器的频率然后再对黄金码的相位进行扫描，黄金码相位的拨动是通过对CHx_CODE_SLEW寄存器的编程实现的；一旦GNSS信号被找到编码相位对齐，载波相位对齐以及多普勒和用户始终偏差补偿都还很粗糙，编码相位对齐精度之能在半个码位，载波数字控制振荡器信号和输入信号并不同相，而频率的误差也可以达到连续尝试时的步进值。