[发明专利]一种GNSS跟踪环路软件相关器设计及自适应智能跟踪方法

摘要

本发明公布了一种GNSS跟踪环路软件相关器设计及自适应智能跟踪方法，针对软件接收机在不同时段不同环境接收到不同强度GNSS卫星信号的情况，进行智能卫星导航工作模式切换、不同种类的跟踪环路软件相关器自适应智能匹配和智能导航定位。本发明无论在正常环境、高动态环境还是微弱卫星信号环境下，都能充分利用不同量化规则下跟踪环路软件相关器的特点，在跟踪准确度、计算复杂度和量化损失之间取得平衡，可有效实现城市交通、林荫路、隧道等多种环境下的无缝定位。 1

主权项

1.一种GNSS跟踪环路软件相关器的自适应智能跟踪方法，其特征在于：包括步骤如下：1)通过软件接收机接收GNSS卫星信号，将捕获到的卫星信号送入GNSS信号载噪比估计模块以获得当前的信号强度；2)相关器选择模块通过对当前信号强度进行判断，选择适合的量化规则以及相关器；3)载波数控振荡器模块用以产生载波复制信号，该信号符号位LSGN通过一个正弦表和余弦表与输入的数字中频信号X(n)的符号位XSGN相乘形成I、Q两路混频信号；4)C/A码发生器模块主要用以产生超前、即时、滞后的复制C/A码，上述I、Q两路混频信号分别同时与C/A码发生器模块中产生的超前复制C/A码CSGN‑E、即时复制C/A码CSGN‑P、滞后复制C/A码CSGN‑L进行相关运算生成I、Q两路信号，即I、Q两路RSGN‑E,P,L信号，分别为iE‑RSGN、iP‑RSGN、iL‑RSGN、qE‑RSGN、qP‑RSGN、qL‑RSGN，此时I、Q支路上的信号就是只含数据比特的基带信号的符号位；5)移位寄存器对输入的数字中频信号的幅值位XMAG和载波数控振荡器模块产生的载波复制信号幅值位LMAG进行移位运算，分别产生数字中频信号的幅值位和载波复制信号幅值位的超前、即时、滞后信号XMAG‑E,P,L和LMAG‑E,P,L即XMAG‑E，XMAG‑P，XMAG‑L和LMAG‑E，LMAG‑P，LMAG‑L；6)根据相关器选择模块确定下来的当前量化规则，在SumTable模块中对XMAG‑E,P,L、LMAG‑E,P,L和RSGN‑E,P,L进行运算最终得到只含数据比特的基带信号的值，其中，相关器选择模块通过对接收到的数字中频信号的载噪比大小进行判断，在后续跟踪环路中选择适合的量化规则并自适应智能匹配适应的信号相关器以达到跟踪准确度、计算复杂度和载噪比损失之间的平衡：若载噪比大于等于40dB/Hz，则卫星信号为强，若载噪比大于等于30dB/Hz并小于40dB/Hz，则卫星信号为强度适中，若载噪比小于30dB/Hz，则卫星信号为弱；所述卫星信号为强时选择对载波1bit量化、对数字中频信号2bit量化的信号相关器，卫星信号弱时选择对载波2bit量化、对数字中频信号2bit量化的信号相关器，卫星信号强度适中时选择对载波1.5bit量化、对数字中频信号1.5bit量化的信号相关器；7)只含数据比特的基带信号后续送入积分器、码环鉴相器、环路滤波器中。