QZSS(日本、提议）及使用来自卫星的信号具有或不具有来自地面源的扩增的 其它当前及未来定位技术。 Π .使用交错式伪随机（PRN)代码（例如GPS L2C)的未偏置码相位跟踪
[0026] 图1说明用于产生可能L2C信号的机载卫星信号产生电路2的实例。不限于本发 明的有用应用的概括性，还可使用其它信号及信号产生电路。信号产生电路2包含民用中 等长度代码产生器（CM) 4、民用长长度代码产生器（CL) 6、及粗糙获取代码产生器（C/A) 8。 存在最终发射L2C信号的四个可配置选项。关于更多信息，参见Navstar全球定位系统、"接 口规格-ICD_GPS-200"、"Navstar GPS联合项目办公室"。可配置选项为： 1) 纯C/A代码； 2) C/A XOR传统导航数据； 3) 具有CL多路复用的CM XOR CNAV数据；及 4) 具有CL多路复用的CM XOR传统导航数据。
[0027] 然而，基于观察结果，纯C/A代码及C/A XOR传统导航数据（上述选项1及2)当 前并未主动地配置。选项3或选项4中的任一者当前在IIR-M卫星上主动，及L2C在两不 同PRN序列之间经时间多路复用： 1) 民用中等（CM)长度代码长度为10, 230码片，每20毫秒重复一次；及 2) 民用长（CL)长度代码长度为767, 250码片，每1500毫秒重复一次。
[0028] CM及CL代码两者以每秒511，500码片计时。图2中展示L2C代码的一般计时。图 3a及3b分别展示L2C民用长（CL)及民用中型（CM)代码。复合L2C代码具有每秒1，023, 000 码片的等效码片率，其等效于L1C/A。CM通过导航数据来调制，同时CL为无数据。
[0029] CM的数据调制引入复杂性到最终复合L2C信号中。取决于导航数据D，L2C可具 有如图4中所说明的两个可能波形。
[0030] 在GNSS接收器中，不能预测导航数据D的正负号。取决于导航数据D，两个不同 L2C波形是同样可能的。为了跟踪复合L2C信号，因此必需具有两平行相关器内核，其中一 者假定D = 1(图6a)，而另一者假定D = 0或（-1)。此外，还可能独立地跟踪L2CL及L2CM 信号，但其导致3dB的信号强度损失。独立地跟踪L2CL及增加预检测积分时间可补偿此 3dB损失，但在高动力学及多路径情况下，需要跟踪复合信号。
[0031] 图5a、b说明包括系统10的用于使用具有多路径减轻的复合代码检测来实施平 行内核跟踪的部分的本发明的方面。非限制性地，图5a、b中展示的系统10的部分可包含 GNSS接收器12的实施本发明的未偏置码相位跟踪的组件。
[0032] 天线或天线阵列14首先接收来自一或多个GNSS卫星星座（例如，GPS、Glonass、 伽利略等）的所发射的RF伪随机（PRN)经编码信号。PRN经编码信号接着在包括RF前端 降频转换器的LNA/混频器及模/数（A/D)转换器16中经降频转换、取样及数字化。首先 接收卫星信号，及接着将其降频转换到中频（IF)且对其进行数字取样。经取样信号乘以传 入IF载波（I参考产生器18及Q参考产生器20)的本地副本。目的是为了移除多普勒及将 结果移动到基带用于稍后累积处理。I及Q参考产生器18、20的数字输出经由混频器（乘 法器）34而连接到累积器及转储组件22、24、26、28、30、32。
[0033] 本发明的核心为两个平行相关内核模块36、38, 一个内核36假定导航数据D = 1 及另一内核38假定导航数据D = 0或（-1)。相关内核36、38采用提示信号的代码数控振 荡器（nco)40相位作为输入，及产生乘以多普勒移除传入样本信号的四个输出信号。四个 输出信号为：本地提示码片44、早晚（E-L)码片46、提示码片转变边缘48的脉冲信号、及 提示码片非转变边缘50的脉冲信号。关于更多信息，见怀特黑德的第6, 744, 404号美国专 利，所述专利转让给共同或共同拥有的受让人且以引用的方式并入本文中。
[0034] 图6a及6b中说明脉冲信号的一个实施方案，其中两导航数据D = 1及D = 0或 (-1)，描绘具有数据依赖性的减轻脉冲信号。关于每一相关内核36、38,将存在以下累积及 转储结果： I_pr〇mpt，本地提示码片与多普勒移除传入信号样本之间的相关结果的同相部分
【主权项】
1. 一种全球导航卫星系统（GNS巧接收器系统，其适合于接收GNSS测距信号及包含跟 踪算法，所述接收器系统包含： GNSS信号接收器； 降频转换器，其适合于将GNSS信号降频转换到中频（I巧； 数字取样器，其适合于接收及取样所述降频转换的GNSS信号； 乘法器，其适合于使所述经取样信号乘W所述传入IF载波（I参考产生器及Q参考产 生器）的本地副本W用于移除多普勒； 第一及第二平行相关内核模块； 所述第一平行相关内核假定导航数据D= 1 ;及 第二平行相关内核假定导航数据D= 0或（-1)。
2. 根据权利要求1所述的接收器系统，其包含： 分别对应于多个信号带的多个信号路径。
3. 根据权利要求2所述的接收器系统，其中所述信号带包含在L2频率（1227. 6MHz)上 的民用信号广播（L2C)。
4. 根据权利要求2所述的接收器系统，其中所述信号带包含交错式伪随机码。
5. 根据权利要求3所述的接收器系统，其包含： L2C，其是具有用导航数据调制的民用中等长度代码（CM)及无数据民用长长度代码 (CL)的复合代码。
6. 根据权利要求5所述的接收器系统，其包含： 具有化多路复用的CMXORCNAV数据。
7. 根据权利要求5所述的接收器系统，其包含： 具有化多路复用的CMXOR传统导航数据。
8. 根据权利要求1所述的接收器系统，其中D= 1及D= -1替代波形在实时接收器中 是同等可能及不可预测的。
9. 根据权利要求2所述的接收器系统，其中所述经取样信号乘WI参考产生器及Q参 考产生器所提供的传入中频（I巧载波的本地副本。
10. 根据权利要求2所述的接收器系统，其包含： 所述信号路径分别包含；a)民用中等（CM)长度代码产生器；b)民用长（CL)长度代码 产生器；及C)粗趟获取（C/A)代码产生器。
11. 根据权利要求1所述的接收器系统，其中所述信号用W下方程式表示：
其中： R(t)为CM/化代码的归一化相关函数，及T为本地CM/化代码与传入信号之间的延 迟。P为在接收器前端的所接收载波功率，比率!是因为载波功率在之间CM与化之间相等 地分裂。Dh为卫星所发射的导航数据（1或-1)，Du为两个相关内核中的一个所采用的导 航数据。Dr康用值1或-1。niCM为由本地CM代码针对传入信号的相关而产生的噪声。ni a为由本地化代码针对传入信号的相关而产生的噪声，a为传入载波与本地副本载波之间 的相位误差。
对于相关内核中的一个，Drx=Dw而对于另一个，D"= -Dh，因此来自两个相关内核 的输出为：
12. -种码相位跟踪全球导航卫星系统（GNS巧复合信号的方法，其中一个信号假定D =1及另一信号假定D= -1，所述方法包括W下步骤： 提供接收器系统，其包含；GNSS信号接收器；降频转换器，其连接到接收器及适合于将GNSS信号降频转换到中频（I巧；数字取样器，其适合于接收及取样所述降频转换的GNSS信 号；乘法器，其适合于使所述经取样信号乘W传入IF载波的本地副本W用于移除多普勒； 提供第一及第二平行相关内核模块； 所述第一平行相关内核假定导航数据D= 1 ;及 第二平行相关内核假定导航数据D= 0或（-1)。
13. 根据权利要求12所述的方法，其包含W下额外步骤： 提供分别对应于多个GNSS信号带的多个信号路径。
14. 根据权利要求13所述的方法，其中所述信号带包含在L2频率（1227. 6MHz)上的民 用信号广播（L2C)。
15. 根据权利要求12所述的方法，其中所述信号带包含交错式伪随机码。
16. 根据权利要求12所述的方法，其包含L2C，其是具有用导航数据调制的民用中等长 度代码（CM)及无数据民用长长度代码（CL)的复合代码。
17. 根据权利要求12所述的方法，其包含W下额外步骤： 提供具有化多路复用的CMXORCNAV数据。
18. 根据权利要求12所述的方法，其包含W下额外步骤： 提供具有化多路复用的CMX0R传统导航数据。
19. 根据权利要求12所述的方法，其中D= 1及D= -1替代波形在实时接收器中是同 等可能及不可预测的。
20. 根据权利要求12所述的方法，其中所述经取样信号乘WI参考产生器及Q参考产 生器所提供的传入中频（I巧载波的本地副本。
21. 根据权利要求12所述的方法，其包含： 所述信号路径分别包含；a)民用中等（CM)长度代码产生器；b)民用长（CL)长度代码 产生器；及C)粗趟获取（C/A)代码产生器。
22. 根据权利要求12所述的方法，其包含： 所述信号路径分别包含；a)民用中等（CM)长度代码产生器；b)民用长（CL)长度代码 产生器；及C)粗趟获取（C/A)代码产生器。
【专利摘要】首先接收全球导航卫星系统(GNSS)信号，且接着将其降频转换为中频(IF)且对其进行数字取样。经取样信号乘以传入IF载波(I参考产生器及Q参考产生器)的本地副本。目的是为了移除多普勒及将结果移动到基带用于稍后累积处理。提供两个平行相关内核模块，一个内核假定导航数据D为1而另一个假定导航数据D＝0或(-1)。相关内核采用提示信号的代码数控振荡器(nco)相位作为输入，及产生乘以多普勒移除传入样本信号的四个输出信号。脉冲信号的实施方案适应导航数据D＝1及D＝0或(-1)。
【IPC分类】H04B1-00
【公开号】CN104798307
【申请号】CN201380046525
【发明人】刘俊杰, 布拉德利·P·巴德克
【申请人】半球全球卫星导航系统公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2013年9月16日
【公告号】CA2883396A1, EP2896131A1, US20140077992, WO2014092828A1