[发明专利]一种多频卫星导航接收机快速引导跟踪方法及装置

摘要

本发明公开了一种多频卫星导航接收机快速引导跟踪方法及装置，引导跟踪包括：天线：用于接收不同频点的射频信号；L1频点射频通道：用于将L1频点的射频信号下变频到中频信号；L1频点捕获模块：用于将L5频点的射频信号下变频到中频信号；L1频点捕获模块：用于对L1频点信号进行捕获，得到L1频点的码相位和多普勒；L1跟踪模块：用于进行L1频点信号的引导跟踪；L5跟踪模块：用于进行L5频点信号的引导跟踪。本发明可以适用于硬件接收机，软件接收机多种环境下的在线或离线设置，不需要考虑多频点间的时钟严格同步性，具有很强的通用性。

主权项

1.一种多频卫星导航接收机快速引导跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：1)通过射频通道分别将不同频点的射频信号下变频到中频信号，L1频点和L5频点的中频信号接收通道同步打开，进行同步数据接收；2)对L1频点信号进行捕获，得到L1频点的码相位和多普勒；3)生成L1和L5频点信号的本地伪码，等待L1频点和L5频点信号启动跟踪；4)在L1频点信号被捕获成功后，利用L1频点信号的多普勒值乘以L5频点频率值，再除以L1频点频率值作为L5频点信号的多普勒值f_d5，即：f_d5＝f_d1*f₅/f₁；其中f₅为L5频点的射频中心频率，f₁为L1频点的射频中心频率，f_d1为L1频点的多普勒值；5)将L1频点信号的初始码相位作为L5频点信号的初始码相位，设为CUR；6)将L1频点的初始多普勒值f_d1和初始码相位值CUR，作为L1跟踪模块的输入参数进行引导跟踪；与此同时，将L5频点信号的初始多普勒值f_d5和初始码相位值CUR作为L5跟踪模块的输入参数进行引导跟踪；L1频点信号的引导跟踪过程包括：进行二级相关器累加积分运算，每一级相关器有8个相关器；利用第一级相关器作为引导过程，以L1频点的码相位作为准时通道，以准时通道为基准，二分之一个码片为相关器间隔，组成8个宽相关器，选取累加包络值最大的相关器，若此最大值超过其他7个累加包络值的平均值的两倍，则开始进入跟踪过程，并将该累加包络值最大的相关器通道位置作为第二级相关器准时通道，八分之一个码片为相关器间隔，包括该准时通道本身，组成8个窄相关器；最后，采用载波环和码环鉴相方法对此8个窄相关器积分累加值进行运算，不断调整载波相位的位置和8个窄相关器的位置，实现L1的频率信号跟踪和锁定L5频点信号的引导跟踪过程包括以下步骤：a)进行三级相关器累加积分运算，每一级相关器有8个相关器，其中第一级相关器自适应可变位置，利用第一级相关器作为引导过程，以L1频点的码相位作为准时通道，以准时通道为基准，2个码片为相关器间隔，组成8个宽相关器，即第二级宽相关器；宽相关器的最大级数MAX_COR和计数器COUNT清零；b)选取8个相关器中累加包络值最大的相关器，若此最大值超过其他7个累加包络值的平均值的两倍，将该累加包络值最大的相关器通道位置作为下一级相关器准时通道，并开始进入下一级跟踪过程，跳入步骤4)；若8个宽相关器没有一个相关器的累加包络值超过预设的门限值，则计数器COUNT的值加1，进入步骤3)；c)若COUNT>MAX_COR，则判定L5无法引导跟踪，结束；若COUNT≤MAX_COR，则将准时通道调整为CUR*＝CUR‑16，返回执行步骤2)；d)调整第二级宽相关器的间隔为二分之一个码片，以准时通道为基准，组成8个宽相关器，选取8个相关器中累加包络值最大的相关器作为下一级相关器准时通道，下一级相关器组为八分之一个码片为相关器间隔，包括准时通道本身，组成第三级8个窄相关器；最后，通过采用载波环和码环鉴相方法对此8个窄相关器积分累加值进行运算，不断调整载波相位的位置和8个窄相关器的位置，实现L5的频率信号跟踪和锁定。