专利名称：一种伽利略卫星e1 b伪码跟踪的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及卫星通讯领域，特别是涉及一种伽利略卫星ElB伪码跟踪的方法及装置。
背景技术：
伽利略卫星导航系统(Galileo，简称伽利略)是欧洲的全球导航系统，可以为民用领域提供高精度、有保证的全球定位服务。伽利略与当前正在运营的两大全球卫星导航系统 GPS (Global Positioning System，全球定位系统)和 GLONASS (GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTE，格洛纳斯)一起被用户使用。将来用户可以用多个系统的组合来实现定位。全部部署完的伽利略系统包括30颗卫星，它们分别位于三个圆形的中地球轨道平面上，平面的平均轨道半长轴为四601. 297公里，参考赤道平面轨道平面倾角为56度。伽利略在El频点上采用BOC (Binary Offset Carrier, 二进制偏置载波调制)调制方式。BOC 调制方式使 Galileo 的信号与 GPS 的 LlBPSK(Binary Phase Shift Keying, 二相相移键控)信号避免了相互干扰，同时有着良好的抗多径特性。BOC信号的相关函数具有多个峰值，且只有中心最大峰与相关函数对应。边峰幅值与中心幅值较接近，导致信号捕获中的模糊性，并且跟踪环路可能锁住边峰进而产生跟踪错误。由于BOC信号的多边峰特性，其跟踪方案与传统扩频信号有所不同，因此，有必要设计一种新的伽利略卫星ElB伪码跟踪的方法及装置。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种伽利略卫星ElB伪码跟踪的方法及装置，用以解决现有技术中存在的上述问题。为解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种伽利略卫星ElB伪码跟踪的方法， 所述方法包括以下步骤步骤S101，经过天线接收伽利略卫星信号，然后对接收的伽利略卫星信号进行射频下变频处理，得到数字中频信号。步骤S102，将数字中频信号分成两路，一路和本地载波发生器生成的同相载波相乘后，分别与本地BOC码发生器产生的16路延迟码相乘，并且累加一个完整的本地码周期之后，结果分别保存在 Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9、Q10、Q11、Q12、Q13、Q14、Q15 和 Q16 中；另一路和本地载波发生器生成的正交载波相乘后，分别与本地BOC码发生器产生的16 路延迟码相乘，并且累加一个完整的本地码周期之后，结果分别保存在II、12、13、14、15、 16、17、18、19、110、111、112、113、114、115 和 116 中；步骤S103，根据 Q1、Q3、Q5、Q7、Q9、Q11、Q13、Q15、II、13、15、17、19、111、113 和
115的数值，计算码相位差；然后根据码相位差，得到本地伪码和卫星伪码之间的频差；将本地伪码和卫星伪码之间的频差和当前的伪码频率控制字相加后，反馈到本地BOC码发生器，控制本地BOC码的产生，实现伪码的跟踪；根据当前支路Q8和18的数值，计算载波相
5差；然后根据载波相差，得到本地载波和卫星中频载波之间的频差；将本地载波和卫星中频载波之间的频差和当前的载波频率控制字相加后，反馈到本地载波发生器，控制本地载波的产生，实现载波的跟踪。进一步，本地载波发生器生成的同相载波和正交载波包括以下步骤设置初始载波频率控制字，载波频率控制字锁存器锁存载波频率控制字；累加器在主时钟推动下进行累加，输出高三位作为本地载波的地址；根据本地载波的地址，在查找表中进行查找，生成同相载波和正交载波两路信号。进一步，本地BOC码发生器产生16路延迟码，包括以下步骤设置码频率控制字，码频率控制字锁存器锁存码频率控制字；在主时钟推动下进行累加，累加器溢出时产生半码片速率时钟；按半码片速率时钟读取伪码存储器中的伪码，与本地子载波合成BOC码；BOC码经过延时，形成16路延时码。进一步，根据以、03、05、07、09、011、013、015、11、13、15、17、19、111、113和115
的数值，计算码相位差，具体如下
权利要求
1.一种伽利略卫星ElB伪码跟踪的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤步骤S101，经过天线接收伽利略卫星信号，然后对接收的伽利略卫星信号进行射频下变频处理，得到数字中频信号。步骤S102，将数字中频信号分成两路，一路和本地载波发生器生成的同相载波相乘后， 分别与本地BOC码发生器产生的16路延迟码相乘，并且累加一个完整的本地码周期之后， 结果分别保存在 Ql、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9、Q10、Qll、Q12、Q13、Q14、Q15 和 Q16 中； 另一路和本地载波发生器生成的正交载波相乘后，分别与本地BOC码发生器产生的16路延迟码相乘，并且累加一个完整的本地码周期之后，结果分别保存在I1、I2、I3、I4、I5、I6、I7、 18、19、110、111、112、113、114、115 和 116 中；步骤 S103，根据 Q1、Q3、Q5、Q7、Q9、Q11、Q13、Q15、I1、I3、I5、I7、I9、I11、I13* 115 的数值，计算码相位差；然后根据码相位差，得到本地伪码和卫星伪码之间的频差；将本地伪码和卫星伪码之间的频差和当前的伪码频率控制字相加后，反馈到本地BOC码发生器，控制本地BOC码的产生，实现伪码的跟踪；根据当前支路Q8和18的数值，计算载波相差；然后根据载波相差，得到本地载波和卫星中频载波之间的频差；将本地载波和卫星中频载波之间的频差和当前的载波频率控制字相加后，反馈到本地载波发生器，控制本地载波的产生， 实现载波的跟踪。
2.如权利要求1所述的伽利略卫星ElB伪码跟踪的方法，其特征在于，本地载波发生器生成的同相载波和正交载波包括以下步骤设置初始载波频率控制字，载波频率控制字锁存器锁存载波频率控制字；累加器在主时钟推动下进行累加，输出高三位作为本地载波的地址；根据本地载波的地址，在查找表中进行查找，生成同相载波和正交载波两路信号。
3.如权利要求2所述的伽利略卫星ElB伪码跟踪的方法，其特征在于，本地BOC码发生器产生16路延迟码，包括以下步骤设置码频率控制字，码频率控制字锁存器锁存码频率控制字； 在主时钟推动下进行累加，累加器溢出时产生半码片速率时钟； 按半码片速率时钟读取伪码存储器中的伪码，与本地子载波合成BOC码； BOC码经过延时，形成16路延时码。
4.如权利要求1或3所述的伽利略卫星ElB伪码跟踪的方法，其特征在于，根据Q1、 Q3、Q5、Q7、Q9、Q11、Q13、Q15、II、13、15、17、19、111、113 和 115 的数值，计算码相位差，具体如下
5.如权利要求3所述的伽利略卫星ElB伪码跟踪的方法，其特征在于，将本地伪码和卫星伪码之间的频差和当前的伪码频率控制字相加后，反馈到本地BOC码发生器，控制本地 BOC码的产生，实现伪码的跟踪，具体包括以下步骤将频差和当前的伪码频率控制字相加后，作为新的码频率控制字； 根据新的码频率控制字，产生新的半码片速率时钟，合成新的BOC码，经过延时，最终形成新的16路延时码；其中，第一次反馈到本地BOC码发生器时，当前的伪码频率控制字是最初设置的码频率控制字。
6.如权利要求2或3所述的伽利略卫星ElB伪码跟踪的方法，其特征在于，将本地载波和卫星中频载波之间的频差和当前的载波频率控制字相加后，反馈到本地载波发生器，控制本地载波的产生，实现载波的跟踪，具体包括以下步骤将频差和当前的载波频率控制字相加后，作为新的载波频率控制字； 根据新的载波频率控制字，通过累加器累加，将新输出的高三位作为新的本地载波的地址；根据新的本地载波的地址，在查找表中进行查找，生成新的同相载波和正交载波两路信号；其中，第一次反馈到本地载波发生器时，当前的载波频率控制字为最初设置的载波频率控制字。
7.一种伽利略卫星ElB伪码跟踪的装置，其特征在于，所述装置包括信号接收处理单元，用于通过天线接收伽利略卫星信号，并对接收的伽利略卫星信号进行射频下变频处理，得到数字中频信号；本地载波发生器，用于生成本地同相载波和正交载波；其中，数字中频信号分成两路， 一路和同相载波相乘后，分别与本地BOC码发生器产生的16路延迟码相乘，并且累加一个完整的本地码周期之后，结果分别保存在Ql、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9、Q10、Qll、Q12、 Q13、Q14、Q15和Q16中；另一路和本地载波发生器生成的正交载波相乘后，分别与本地BOC 码发生器产生的16路延迟码相乘，并且累加一个完整的本地码周期之后，结果分别保存在 II、12、13、14、15、16、17、18、19、110、111、112、113、114、115 和 116 中；合成的8路延迟门鉴相器，用于根据Ql、Q3、Q5、Q7、Q9、Qll、Q13、Q15、II、13、15、17、 19、111、113和115的数值，计算码相位差；码跟踪环滤波器，用于根据码相位差，得到本地伪码和卫星伪码之间的频差；并将本地伪码和卫星伪码之间的频差反馈给本地BOC码发生器，控制本地BOC码的产生，实现伪码的足艮S宗；载波环鉴相器，用于根据当前支路Q8和18的数值，计算载波相差； 载波跟踪环滤波器，用于根据载波相差，得到本地载波和卫星中频载波之间的频差，并将本地载波和卫星中频载波之间的频差反馈给本地载波发生器，控制本地载波的产生，实现载波的跟踪。
全文摘要
本发明公开了一种伽利略卫星E1B伪码跟踪的方法及装置，包括将接收的伽利略卫星信号射频下变频处理后分成两路，分别与本地载波的同相载波和正交载波相乘后，分别与本地BOC码的16路延迟码相乘，累加一个完整的本地码周期之后，结果分别保存在Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8、Q9、Q10、Q11、Q12、Q13、Q14、Q15、Q16、I1、I2、I3、I4、I5、I6、I7、I8、I9、I10、I11、I12、I13、I14、I15和I16中；根据Q1、Q3、Q5、Q7、Q9、Q11、Q13、Q15、I1、I3、I5、I7、I9、I11、I13和I15的数值，控制本地BOC码的产生，实现伪码的跟踪；根据当前支路Q8和I8的数值，控制本地载波的产生，实现载波的跟踪。本发明通过对伽利略卫星信号进行码跟踪和载波跟踪，避免了跟踪错误，大大提高了伽利略卫星信号的跟踪精度和准确性。
文档编号G01S19/30GK102508272SQ20111036206
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月15日 优先权日2011年11月15日
发明者李秋凤, 杨晓昆, 王千喜, 胡强 申请人:中国航天科工信息技术研究院