[发明专利]一种高动态环境下GPS弱信号跟踪方法

摘要

本发明提供一种高动态环境下GPS弱信号跟踪方法，本发明由锁相环、锁频环组成一种新型二阶锁频环（FLL）辅助三阶锁相环（PLL)的方式来完成GPS处于高动态环境时单独锁相环噪声带宽窄，容易失锁，单独锁频环噪声带较宽，容易引入过多噪声问题。同时结合UKF滤波的方式来跟踪微弱信号，采用非线性卡尔曼滤波器的方法可以使接收机能够处理低载噪比的信号，把前置锁相环和锁频环跟踪的信号，通过UKF滤波器，UKF滤波器对位置、速度、时钟偏差、时钟频差进行估计，进而修正码相位和载波频率。在GPS高动态，多路径等复杂环境下提供了一种新研究方法，具有很强的推广能力。

主权项

一种高动态环境下GPS弱信号跟踪方法，其特征在于：由锁相环、锁频环、UKF滤波器组成，通过锁频环辅助锁相环和UKF进行组合来实现对高动态环境下微弱的信号进行跟踪的方法，通过下述步骤实现：(1)锁相环由鉴别器(1)、环路滤波器(2)、数控振荡器(3)组成，通过鉴别器(1)鉴别出环路输出信号与输入信号之间的相位误差，实时调整本地信号的频率，进而实现本地信号对输入信号的跟踪；(2)锁频环也由鉴别器(4)、环路滤波器(5)、数控振荡器(6)组成，鉴别器(4)主要是对信号频率进行鉴别，调整本地信号频率进行跟踪；(3)通过锁相环和锁频环组合的方式实现二阶锁频环辅助三阶锁相环的方法，通过锁频环实现对高动态环境下多普勒频率更加鲁棒的跟踪，通过锁相环实现对多普勒频率更加紧密地跟踪；(4)将信号用UKF滤波器来消除跟踪过程中的多路径效应，由UKF输出码相位补偿值和载波相位补偿值通过环路滤波器送给锁相环的数控振荡器(3)和锁频环的数控振荡器(6)，作为反馈调节值，对微弱信号进行锁定。