[发明专利]一种基于最大似然相干积分的卫星导航信号跟踪方法

摘要

一种基于最大似然相干积分的卫星导航信号跟踪方法，在卫星导航信号跟踪阶段的载波跟踪环路中，在同一个数据码比特时间内的相干积分结果相加后，按照最大似然原理，依次递推随后的各个数据码比特时间内的相干积分结果相加值的极性，确定出最合理的数据极性通路，获得不同数据码比特时间相干积分结果相加的最大值，将总的相干积分时间加长到N个完整的数据码比特时间。本发明的方法能够加长跟踪中的相干积分时间，提高信号跟踪的灵敏度、稳定性及观测量的精度，同时运算量保持线性稳定。

主权项

1.一种基于最大似然相干积分的卫星导航信号跟踪方法，其特征在于，在卫星导航信号跟踪阶段的载波跟踪环路中，在同一个数据码比特时间内的相干积分结果相加后，按照最大似然原理，依次递推随后的各个数据码比特时间内的相干积分结果相加值的极性，确定出最合理的数据极性通路，获得不同数据码比特时间相干积分结果相加的最大值，将总的相干积分时间加长到N个完整的数据码比特时间。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1)总相干积分时间T_coherent包括N个完整的数据码比特时间，即把总的相干积分时间T_coherent等分为若干段，T_coherent/T_D＝N，N为正整数，T_D为数据码码宽；

2)同一个数据码比特时间T_D划分为M段，每一段时间长度为T_segment，T_D/T_segment＝M，M为正整数，即每一段的相干积分时间为T_segment，每一段T_segment的相干积分的结果为V_seg；

3)将同一个数据码比特时间T_D的各个T_segment的相干积分结果V_seg直接相加，得到各数据码比特时间相干积分结果相加值为V_bit；

4)假定第一个V_bit的极性，然后以此假定极性，按照最大似然原理，随后的第二个V_bit的极性按照同相和反相分别计算两数据比特总的相干积分结果，取最大值作为真正的两数据比特总的相干积分结果V_sum，并取得第二个数据比特相对第一个数据比特的极性；

5)后续V_bit按照同样方式处理，极性确定后继续累加到V_sum，最终确定一条能够获得V_sum最大值的通路，取得总相干积分时间T_coherent内的总相干积分结果V_sum。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤2)中，取T_C≤T_segment≤T_D，T_C为测距码码宽；即同一个数据码比特时间T_D内的每一段的相干积分时间T_segmen不小于测距码码宽T_C。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述总相干积分时间由获得的相干积分的增益G_coh定义为：

G_coh＝10lg(B_pdT_coh)

式中B_pd为相关积分之前的噪声带宽，T_coh为总相干积分时间。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法可依据具体的导航信号数据结构，支持位同步完成或未完成即导航电文数据边界确定或未确定时的卫星信号跟踪。

6.根据权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，所述方法可以应用于各种卫星导航体制，包括美国的GPS系统，俄罗斯GLONASS系统，欧洲的伽利略系统，中国的北斗系统，以及以后可能出现的新的卫星导航体制和新的导航卫星信号。

7.根据权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，所述方法也可以处理广域增强卫星信号，包括现有的北美的WAAS系统、欧洲的EGNOS系统，以及以后可能出现的新的广域增强卫星系统。

8.根据权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，所述方法可以加长相干积分时间，不涉及非相干积分，但可以通过非相干积分进一步提高信噪比。

9.根据权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，所述方法可应用于各种相位锁定环路PLL、频率锁定环路FLL和/或延迟锁定环路中。