[发明专利]一种卫星导航中频信号载波跟踪装置及方法

摘要

一种卫星导航中频信号载波跟踪装置及方法。装置包括载波数控振荡器模块、解调模块、积分清洗模块、载波相位鉴别器模块、小波降噪模块、信号动态监测模块、环路带宽设置模块、环路滤波器模块、环路判定模块。方法包括1、获取初始本地载波复制信号；2、对接收的剥离伪码的中频信号进行解调；3、积分清洗；4、求鉴相差信号；5、对鉴相差信号进行小波降噪；6、进行动态特性估计；7、求最佳带宽；8、对降噪后的鉴相差信号滤波；9、重新生成本地载波复制信号；10、判断是否跟踪完成。本发明具有适用于高动态环境下的信号跟踪、容忍动态范围大、载波跟踪精确的优点。

主权项

一种卫星导航中频信号载波跟踪装置，包括载波数控振荡器模块、解调模块、积分清洗模块、载波相位鉴别器模块、环路滤波器模块、环路判定模块；所述的载波数控振荡器模块的输出端和当前所接收的剥离伪码的卫星中频信号均与解调模块的输入端相连，解调模块的输出端和积分清洗模块的输入端相连，积分清洗模块的输出端与载波相位鉴别器模块的输入端相连，载波相位鉴别器模块的输出端与环路滤波器模块的输入端相连，环路滤波器模块的输出端与载波数控振荡器模块的输入端相连，环路判定模块的输出端与解调模块的输入端相连，其特征在于，还包括小波降噪模块、信号动态监测模块、环路带宽设置模块，载波相位鉴别器模块的输出端与小波降噪模块的输入端相连，小波降噪模块的输出端均与信号动态监测模块的输入端和环路滤波器模块的输入端相连，信号动态监测模块的输出端与环路带宽设置模块的输入端相连，环路带宽设置模块的输出端与环路滤波器模块的输入端相连；其中，所述的载波数控振荡器模块，分别用于根据系统设置的数控振荡器的初始化参数，生成本地波复制信号和用于将滤波后的鉴相差信号作为反馈量，重新生成本地载波复制信号；所述的解调模块，用于对卫星中频信号和本地载波复制信号进行相乘操作，得到解调后的同相支路信号和正交支路信号；所述的积分清洗模块，用于对同相支路信号和正交支路信号分别进行积分清洗操作，得到积分清洗后的同相支路积分累加信号和正交支路积分累加信号；所述的载波相位鉴别器模块，包括通过离散采样的方式，计算正交支路积分累加信号和同相支路积分累加信号的鉴相差；将离散的鉴相差，合成为鉴相差信号；所述的小波降噪模块，包括利用小波函数的正交性，支撑集，正则性，消失矩阶数，选择Daubechies多贝西小波作为小波基函数；将鉴相差信号分解为10层；小波基函数对鉴相差信号做10层的小波分解，得到10层分解后的低频系数和高频系数；利用小波阈值获取函数ddencmp，得到阈值thr；对每一层分解后的高频系数做阈值为thr的软阈值量化，得到量化后的高频系数；小波基函数对每一层的低频系数和量化后的高频系数做小波重构，得到降噪后的鉴相差信号；所述的信号动态监测模块，用于对卫星中频信号，进行加速度或加加速度特性值的估计；所述的环路带宽设置模块，包括利用总误差门限公式，计算环路滤波器的最佳噪声带宽；用环路滤波器的最佳噪声带宽，更新环路滤波器的噪声带宽；所述的环路滤波器模块，用于分别滤除降噪后鉴相差信号中的高频分量和噪音，得到滤波后的鉴相差信号，将滤波后的鉴相差信号传输给载波数控振荡器模块；所述的环路判定模块，用于判断接收的卫星中频信号是否处理完，若是，则完成载波跟踪，否则，利用解调模块对卫星中频信号和重新生成的本地载波复制信号进行相乘操作。