[发明专利]一种基于抑制多径信号的跟踪环路设计方法

摘要

本发明涉及解调导航电文过程中减小误差的方法，具体为一种基于抑制多径信号的跟踪环路设计方法，包括以下步骤：给定导航接收机天线接收的卫星导航信号，导航接收机接收的卫星导航信号经数字下变频后得到中频信号，对中频信号进行量化得到量化信号；量化信号经过滤波器和自相关运算，可得到输入均衡器的序列；导航接收机在完成中频信号捕获后，中频信号分别同载波跟踪环输出的I支路载波和Q支路载波分别进行运算，完成剥离载波；完成剥离载波的中频信号利用输入有序列的均衡器进行信道补偿，最后分别进入码跟踪环和载波跟踪环进行相关跟踪，实现解调导航电文。本发明提供的跟踪环路设计方法使得导航机跟踪效果更加精确，提高了定位精度。

主权项

一种基于抑制多径信号的跟踪环路设计方法，其特征在于包括以下步骤：给定导航接收机天线接收的卫星导航信号s⁽ⁱ⁾(t)，式中，i表示卫星的编号，下角标I、Q分别为两个支路，A表示信号振幅，C表示测距码，D表示伪码上调制的数据码，f₀表示载波频率，表示载波的初相位，N'(t)表示噪声信号；卫星导航信号s⁽ⁱ⁾(t)经数字下变频后得到中频信号s⁽ⁱ⁾'(t)，$S^{\left(i\right)}\′\left(t\right)=\underset{i=0}{\overset{N}{\Σ}}{\∂}_{i}AC(t-{\mathrm{\τ}}_i)D(t-{\mathrm{\τ}}_i)cos\[2\mathrm{\π}(f_{IF}+f_d)t+{\mathrm{\φ}}_i\]+N^{\′}\left(t\right),$式中，i＝0表示卫星直达信号，i≠0表示其他路的多径信号，N为多径信号的数量，A表示信号振幅，表示信号幅度衰落系数，D(t)表示导航电文的数据码，C(t)表示C/A码，τ_i表示码片延迟，f_IF表示中频信号的频率，f_d表示多普勒频偏，表示第i个信号相位，N'(t)表示噪声信号；对中频信号s⁽ⁱ⁾'(t)进行量化得到量化信号s[n]，式中t_s为采样间隔；量化信号s[n]经过滤波器和自相关运算，可得到输入均衡器的序列W(n+1)，在此基础上进行信号均衡，W(n+1)迭代公式如下：$W(n+1)=W\left(n\right)-\mathrm{\α}f\left(n\right)z\left(n\right)\[z{\left(n\right)}^2-|\hat{a}\left(n\right){|}^2\]X^{*}\left(n\right),$$f\left(n\right)=\left\{\begin{array}{cc}1,& \mathrm{sgn}\[z{\left(n\right)}^2-{\left|\widehat{\mathrm{\α}}\left(n\right)\right|}^2\]=\mathrm{sgn}\[z{\left(n\right)}^2-R\]\\ 0,& \mathrm{sgn}\[z{\left(n\right)}^2-{\left|\widehat{\mathrm{\α}\left(n\right)}\right|}^2\]\≠\mathrm{sgn}\[z{\left(n\right)}^2-R\]\end{array}\right.,$W(n+1)表示n+1时刻的均衡序列，W(n)表示n时刻的均衡序列，α表示均衡系数，z(n)表示n时刻的信号量化序列，表示n时刻的信号量化序列的模值，X^*(n)表示卫星信号，R表示阈值；导航接收机在完成中频信号捕获后，中频信号进入跟踪环路开始工作，中频信号分别同载波跟踪环输出的I支路载波和Q支路载波分别进行运算，完成剥离载波；完成剥离载波的中频信号利用输入有序列W(n+1)的均衡器进行信道补偿，最后分别进入码跟踪环和载波跟踪环进行相关跟踪，实现解调导航电文。