[发明专利]北斗星基高精度差分信息接收实现方法

摘要

本发明提供了一种北斗星基高精度差分信息接收方法，首先，基于匹配滤波器进行信号捕捉，然后采用二阶锁相环进行载波跟踪，设计码跟踪环使得接收机的本地码与接收信号保持同步，采用直方图法进行位同步；然后对两颗星播发的不同差分信息寻找帧头，完成子帧同步，最后对通过校验的子帧数据按照ICD文件的约定解析得到差分信息。本发明使得用户在可以接受卫星信号的区域内均能接收到高精度的、标准格式的北斗二代差分信息，从而实现全天候的、连续的、广域的高精度差分服务。

主权项

一种北斗星基高精度差分信息接收方法，其特征在于包括下述步骤：步骤1.基于匹配滤波器进行信号捕捉，将匹配滤波器中的一个臂及其对应的一位本地码存储器称为一节，如果信号在某一节上的能量满足则认为信号存在；如果则认为信号有存在的可能，要求匹配滤波器再一次以同一参数做一次积分进行确认，如果信号在同一节上再次出现则确认成功，根据节号转跟踪，否则认为信号不存在，继续进行搜索试探；门限σ_n为噪声信号功率的开方，虚警概率P_fa为10^‑1；步骤2.采用二阶锁相环进行载波跟踪；二阶锁相环的鉴相算法为PD＝Q_p·sgn(I_p)，其中，PD为计算得到的本地复现的载波信号与接收到的中频信号之间的相位误差；I_p和Q_p分别表示某一时刻跟踪环路同相I和正交Q即时支路的累加和输出；sgn(x)为符号函数；在通道积分时间T内，本地载波相位的变化Δθ＝2^‑31f_s·T·ΔCrInc，其中，ΔCrInc为向硬件写入的载波频率修正量，f_s为中频信号采样频率；接收机根据上述计算的结果调整本地产生的载波信号的相位，使本地载波与输入信号之间的相位时刻保持一致，完成载波环功能；步骤3.设计码跟踪环，使得接收机的本地码与接收信号保持同步；码跟踪环的鉴相算法为其中I_E、Q_E、I_L、Q_L分别为延迟锁定环超前码和滞后码在I、Q两支路上的输出，CdPd为计算得到的码相位差异；码跟踪环的开环增益有用信号幅度A＝(I_p+Q_P+max(I_p,Q_p))/2，DivCode+1的含义为本地码产生器的码相位累加器CodeDCO经DivCode+1分频得到本地码产生器时钟；对于早迟间距为一个码片宽度的早晚差幂鉴相器，输出变化ΔCdPd＝Kcd×ΔCdInc，CdInc为码钟控制字；步骤4.采用直方图法进行位同步；然后对两颗星播发的不同差分信息寻找帧头，完成子帧同步；步骤5.对子帧做校验，舍弃校验不过的子帧，通过校验的子帧数据按照ICD文件的约定解析得到差分信息。