[发明专利]基于自适应卡尔曼滤波的弱信号跟踪方法

摘要

本发明涉及卫星导航接收机中在微弱信号下的跟踪技术，提供了一种基于自适应卡尔曼滤波的弱信号跟踪方法。其包括以下步骤：S1、中频信号经过捕获阶段后进入到跟踪阶段；S2、将中频信号分别与正弦和余弦载波复制信号混频，分为I支路和Q支路；S3、混频后的信号与伪码相乘；S4、将解调后的信号均输入到积分清除器中，获取积分值；S5、将积分值输入到鉴相器中获取载波相位误差；S6、将载波相位误差作为测量值输入至基于自适应卡尔曼滤波器的跟踪环路中，获取载波相位误差，载波多普勒误差和载波多普勒变化率；S7、更新载波数控振荡器(NCO)中的多普勒频率和载波相位。本发明能够较佳地提高跟踪灵敏度。

主权项

1.基于自适应卡尔曼滤波的弱信号跟踪方法，其包括以下步骤：/nS1、对经过天线接收到的GPS卫星信号进行下变频及采样，将收到的高频信号转变为中频信号，该中频信号经过捕获阶段后进入到跟踪阶段，作为跟踪环路的输入信号；/nS2、将输入到跟踪环路的中频信号分为两路，其中一路与正弦载波复制信号混频，该支路为同相支路，即为I支路；其中另一路与余弦载波复制信号混频，该支路为正交支路，即为Q支路；其中，通过载波数控振荡器(NCO)完成正弦载波和余弦载波的复制；/nS3、I支路和Q支路混频后的信号均与伪码发生器产生的伪码相乘，解调出导航数据码；/nS4、将经步骤S3处理后的I支路与Q支路的信号均输入到积分清除器中，进而获取I支路的积分值I_p(k)与Q支路的积分值Q_p(k)；/nS5、将I_p(k)与Q_p(k)输入到鉴相器中进行处理，进而获取载波相位误差；/nS6、采用自适应卡尔曼滤波器对经步骤S5获取的载波相位误差进行处理，以载波相位误差作为测量值，进行卡尔曼滤波迭代计算，计算出载波相位误差载波多普勒误差ω_k和载波多普勒变化率α_k；在卡尔曼滤波迭代的过程，对过程噪声协方差Q_k和测量噪声协方差R_k进行实时更新；/nS7、更新载波数控振荡器(NCO)中的多普勒频率为载波相位为/n