[发明专利]一种GEO导航卫星高灵敏度载波跟踪方法

摘要

针对BDS系统中GEO卫星播发的导航信号电文速率高，信号跟踪灵敏度受限的问题，本发明提出了一种GEO导航卫星高灵敏度载波跟踪方法，这是一种类似平方环的载波跟踪算法，通过对信号作平方处理，可进一步增加信号的积分时间，同时采用四象限相位鉴别器，提高鉴别器线性范围，该算法在提高信号跟踪灵敏度的同时还可以降低接收机的处理负担。分析和仿真表明，对GEO信号而言，在一定条件下，该方法可以跟踪24.5dBHz的信号，同时降低37％的计算量，可用于实际接收机的研发和设计中。

主权项

一种GEO导航卫星高灵敏度载波跟踪方法，其特征在于包括以下步骤：步骤101，天线接收卫星播发的GNSS信号，包含GEO卫星信号；步骤102，GNSS信号进入射频前端进行下变频，得到模拟中频信号；步骤103，AD转换器将模拟中频信号转换为数字中频信号，数字中频信号表示为其中A为信号幅度；d(t)为信号上调制的导航电文；c(t)为伪随机调制码；n(t)为带限白噪声，双边带功率谱密度为N0；步骤104，数字中频信号通过数字信号处理器完成GEO导航卫星信号的载波跟踪，具体采用以下步骤:步骤201，数字中频信号载波剥离，得到基带数字信号；在解调的过程中因为相位关系得到两路相互正交的信号分别为和基带数字信号为具体为：步骤202，对基带数字信号进行解扩和相干积累，主要通过接收机中本地复制的伪码信号和基带数字信号相乘获得，相干积累的过程为信号累加的过程；通过该步骤，能够获得解扩后的基带信号具体为其中R(Δτ)为本地信号和基带接收信号相关累加产生的相关峰，当两者间的时间很小的时候有R(Δτ)＝1，在这里设定R(Δτ)＝1条件成立；步骤203，对解扩后的信号进行平方处理，剥离导航电文，并进行N次非相干后积累，得到非相干后积累的基带信号其中其中k表示步骤202中第k次输出的相关值，k从1到N进行循环计数；步骤204，利用四象限鉴别器对步骤203输出的信号进行鉴相处理，获得信号的相位误差估计值其具体公式为其中系数1/2是用来消除平方处理对原始信号相位估计的影响；步骤205，将相位误差估计值通过环路滤波器，进而调整本地载波NCO输出的载波频率，实现信号载波跟踪的一个完成流程。