迟三路精密测距码；
[0043]载波环路鉴别器:用于鉴别两个准时支路信号的载波误差；
[0044]载波环路滤波器:用于对载波环路鉴别器的输出进行滤波处理，并将经滤波处理后的信号输出给载波NC0，用于载波NCO生成正弦和余弦本地信号。
[0045]数字信号处理的第一步是进行信号捕获。主从通道接收相同的卫星，捕获模块只与主射频通道连接，捕获主射频通道输入的数据。捕获成功后，将捕获模块的捕获结果同时输出给主和从信号跟踪环路。主从通道以相同的捕获结果为初值分别进行信号跟踪。由于主从天线之间距离通常小于15米，两个通道间码相位误差在I个码片以内，因此主从通道共用同一个捕获结果可满足后续信号跟踪环路的输入误差范围。
[0046]在信号跟踪环路中，主从通道共用一个码生成器，其原理如图2所示。
[0047]在主信号跟踪环路中，主射频通道输入信号分别与载波NCO生成的正弦及余弦本地信号相乘，剥离载波，得到同相支路i(n)和正交支路q(n)。码生成器生成早、准、迟三路精密测距码，分别与同相支路信号i(n)和正交支路信号q (η)做相关，得到6路剥离测距码的信号，分别为iE、iP、iL和qE、qP、qL，6路信号经过相干积累，分别得到IE、IP、IL和QE、QP、QL。将两个早码支路IE、QE，两个迟码支路IL、QL分别取包络幅值，对包络幅值进行相干积累后，进行码相位误差检测。码相位误差经过码跟踪环路滤波后输出给码NC0，由码NCO控制码发生器实时生成早、准、迟三路精密测距码。同时将三路码输出给从通道。取两个准时支路IP、QP进行载波误差鉴别。载波相位误差经过载波跟踪环路滤波后输出给载波NC0，用于生成正弦和余弦本地信号。
[0048]从通道的信号跟踪环路过程与主通道基本一致，不同的是从通道不包含码生成器，主通道的码生成器直接接到从通道中，主从通道共用相同的测距码。由于主从通道信号接近，码相位误差在I个码片范围内，因此主从通道可共用码发生器，这样可以节省一个码生成器资源，降低通道资源占用。特别是对于需要采用独立专用测距码生成芯片的应用场合，本发明方法可将码生成器芯片需求从2个降低到I个，可大幅降低接收机成本。
【主权项】
1.一种高精度定向信号接收装置，其特征在于，包括主天线和从天线:所述主天线通过主射频通道与捕获模块、主信号跟踪环路连接；所述从天线通过从射频通道与从信号跟踪环路连接；所述捕获模块与主信号跟踪环路、从信号跟踪环路连接；所述主信号跟踪环路与所述从信号跟踪环路连接。2.根据权利要求1所述的高精度定向信号接收装置，其特征在于，所述主天线、从天线之间的距离小于15米。3.根据权利要求1或2所述的高精度定向信号接收装置，其特征在于，所述主信号跟踪环路包括: 载波NCO:用于生成正弦及余弦本地信号，并与主射频通道输出的卫星信号相乘，剥离载波，得到同相支路信号i (η)和正交支路信号q(n); 码发生器:用于生成早、准、迟三路精密测距码，分别与同相支路信号i (η)和正交支路信号q(n)做相关，得到六路剥离测距码的信号； 六个相干积分一清除模块:用于分别对六路剥离测距码的信号进行积累，得到两路早码支路信号、两路迟码支路信号、两路准码支路信号； 包络幅值获取模块:用于获取两路早码支路信号、两路迟码支路信号的包络幅值；两个非相干积分一清除模块:分别用于对经包络幅值获取模块处理后的早码支路信号、迟码支路信号进行积累； 码相位误差检测模块:用于检测经两个非相干积分一清除模块处理后的信号的码相位误差; 码环路滤波器:用于对码相位误差检测模块的输出进行滤波，并将滤波后的信号输出给码NCO ； 码NCO:用于控制码发生器生成早、准、迟三路精密测距码； 载波环路鉴别器:用于鉴别两个准时支路信号的载波误差； 载波环路滤波器:用于对载波环路鉴别器的输出进行滤波处理，并将经滤波处理后的信号输出给载波NC0，用于载波NCO生成正弦和余弦本地信号。4.根据权利要求3所述的高精度定向信号接收装置，其特征在于，所述从信号跟踪环路包括: 从载波NCO:用于生成正弦及余弦本地信号，并与从射频通道输出的捕获结果相乘，剥离载波，得到同相支路信号i (η)和正交支路信号q(n)，将所述同相支路信号i(n)、正交支路信号q(n)与所述主通道码发生器生成的早、准、迟三路精密测距码做相关，得到六路剥离测距码的信号； 六个从相干积分一清除模块:用于分别对六路剥离测距码的信号进行积累，得到两路早码支路信号、两路迟码支路信号、两路准码支路信号； 从包络幅值获取模块:用于获取两路早码支路信号、两路迟码支路信号的包络幅值；两个从非相干积分一清除模块:分别用于对经从包络幅值获取模块处理后的早码支路信号、迟码支路信号进行积累； 从码相位误差检测模块:用于检测经两个从非相干积分一清除模块处理后的信号的码相位误差； 从码环路滤波器:用于对从码相位误差检测模块的输出进行滤波，并将滤波后的信号输出给从码NCO ; 从码NCO:用于控制码发生器生成早、准、迟三路精密测距码；从载波环路鉴别器:用于鉴别两个准时支路信号的载波误差； 从载波环路滤波器:用于对从载波环路鉴别器的输出进行滤波处理，并将经滤波处理后的信号输出给从载波NC0，用于从载波NCO生成正弦和余弦本地信号。5.一种利用权利要求4所述的装置实现高精度定向信号接收的方法，其特征在于，该方法主要实现过程为:主射频通道和从射频通道接收相同的卫星信号，捕获模块捕获主射频通道输入的数据，捕获成功后，捕获模块将捕获结果同时输出给主信号跟踪环路和从信号跟踪环路，主信号跟踪通道和从信号跟踪通道以相同的捕获结果为初始值，分别进行主射频通道信号跟踪和从射频通道信号跟踪。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述主通道信号跟踪方法为:所述主射频通道输出信号分别与载波NCO生成的正弦及余弦本地信号相乘，剥离载波，得到同相支路信号i(n)和正交支路信号q(n);码生成器生成早、准、迟三路精密测距码，分别与同相支路信号i(n)和正交支路信号q(n)做相关，得到六路剥离测距码的信号，分别为iE、iP、iL和qE.qP.qL,六路剥离测距码的信号经过相干积累，进行信号积累，分别得到IE、IP、IL和QE、QP、QL ;将两个早码支路信号IE、QE，两个迟码支路信号IL、QL分别取包络幅值，对包络幅值进行非相干积累后，进行码相位误差检测；码相位误差经过码跟踪环路滤波后输出给码NC0，码NCO控制码发生器实时生成早、准、迟三路精密测距码，同时将早、准、迟三路精密测距码输出给从跟踪通道；取两个准时支路信号IP、QP进行载波误差鉴别；载波误差经过载波跟踪环路滤波后输出给载波NC0，用于生成正弦和余弦本地信号。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述从通道信号跟踪方法为:所述从射频通道输出信号分别与从载波NCO生成的正弦及余弦本地信号相乘，剥离载波，得到同相支路信号i(n)和正交支路信号q(n);将所述主通道码NCO输入的早、准、迟三路精密测距码分别与同相支路信号i(n)和正交支路信号q(n)做相关，得到六路剥离测距码的信号，分别为iE、iP、iL和qE、qP、qL，六路剥离测距码的信号经过相干积累，分别得到IE、IP、IL和QE、QP、QL ;将两个早码支路信号IE、QE,两个迟码支路信号IL、QL分别取包络幅值，对包络幅值进行非相干积累后，进行码相位误差检测；载波误差经过载波跟踪环路滤波后输出给从载波NC0，用于生成正弦和余弦本地信号。
【专利摘要】本发明公开了一种高精度定向信号接收装置及方法，接收装置包括主天线和从天线：所述主天线通过主射频通道与捕获模块、主信号跟踪环路连接；所述从天线通过从射频通道与从信号跟踪环路连接；所述捕获模块与主信号跟踪环路、从信号跟踪环路连接；所述主信号跟踪环路与所述从信号跟踪环路连接。本发明两个通道共用一个捕获模块，与现有的主从通道独立工作相比，捕获模块调用次数减少了一半，信号捕获时间缩短一半；由于主从通道信号接近，码相位误差在1个码片范围内，因此主从通道可共用码发生器，这样可以节省一个码生成器资源，降低通道资源占用。
【IPC分类】G01S19/30, G01S19/29
【公开号】CN105068094
【申请号】CN201510476996
【发明人】向为, 郑彬, 杨丽莎, 朱增贤, 易文鑫, 王帅, 张华
【申请人】湖南北云科技有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月6日