专利名称：扩频接收机双早迟环跟踪方法
技术领域：
本发明涉及一种新的扩频接收机跟踪方法。更具体地说，是一种利用并行两路跟踪环减小本地扩频码的抖动，从而降低扩频定位系统因接收机本地码抖动而产生的定位误差的扩频跟踪方法。
背景技术：
一般的扩频定位系统由发射标签及扩频接收机组成，基本的定位原理是通过标签发射的信号到达放置于不同位置接收机的时间差进行定位解算。扩频接收机早迟跟踪环本地码的抖动是采用扩频技术的定位系统定位误差重要来源之一。为了提高定位精度，常用的方法是提高时钟频率，减小回路带宽，但这样的方式会造成回路的动态性能变差，不利于突发信号的解扩解调，且对接收机硬件性能有更严格的要求。本扩频接收机的双早迟环跟踪方法是提高定位精度的有效方法。它利用时钟相位相反、带宽较宽的两个相同的跟踪环进行扩频信号跟踪，对两个跟踪环输出的共四路超前、 滞后信号进行比较后调整最终本地码的相位。在保证跟踪动态性能的同时有效提高了跟踪精度。同等跟踪精度条件下，所需系统时钟频率可降低一半，故可有效降低对硬件资源的要求。
发明内容
本发明的目的在于提出一种新的扩频接收机跟踪方法，可以在保证跟踪环路动态性能的同时有效提高跟踪精度，降低了同等跟踪精度条件下对硬件性能的要求。本发明的技术方案是一种扩频接收机的双早迟环跟踪方法，它由两个早迟跟踪环路电路、能量比较模块、控制信号选通模块、跟踪环路输出模块构成，控制时钟信号频率包括但不限于160MHz。系统全局时钟及其反相时钟各控制一个跟踪环路对捕获后的信号进行跟踪；能量比较模块对两个跟踪环路NCO产生的超前、滞后信号进行择大判决，并依据判决结果输出控制信号；控制信号选通模块依据控制信号对两个跟踪环的控制时钟和NCO时钟进行选通，跟踪环路输出模块使用选通后的时钟信号和码时钟控制信号输出更高精度的跟踪结果。该接收机跟踪回路的带宽与跟踪回路1、2相同，故在提高了跟踪精度的同时保持了同样的跟踪动态性能本发明的优点是提供了一种可应用于包括但不限于实时定位系统的扩频接收机双早迟环跟踪方法。该方法能够在有限的硬件条件下，在保证跟踪环路动态性能的同时，有效提闻扩频接收机的跟踪精度，从而提闻系统的定位精度。
图I是扩频接收机的原理框图。图2是示波器中的本地伪码跟踪结果。
下面对本发明做进一步详细描述。参见图1，本发明由两个早迟跟踪环路电路、能量比较模块、控制信号选通模块、跟踪环路输出模块构成。A两个早迟跟踪环路电路完成的功能是分别对捕获后的中频信号进行跟踪和失捕判决，若判决为失捕，则将重捕控制信号置为0，捕获电路进行重捕。B能量比较模块完成的功能是若两跟踪环均实现了信号的跟踪，能量比较模块对输入的由两跟踪环路NCO产生的超前、滞后共四路信号的能量值进行平方操作后比较大小，若能量最大值产生于跟踪环路1，则将时钟选择信号置为0，否则置为I。C控制信号选通模块完成的功能是由于两跟踪环路的控制时钟反相，即时序不同，故该模块使用包括但是不限于逻辑赋值的方式对两个跟踪环的控制时钟及NCO时钟进行选通。时钟选择信号为O时，输出跟踪环路2的控制时钟及NCO时钟，若时钟选择信号跳变为1，则输出跟踪环路I的控制时钟及NCO时钟。D跟踪环路输出模块完成的功能是使用选通后的控制时钟和NCO时钟控制NCO 产生一组新的本地伪码用于解扩和解调，将本地伪码信号的抖动范围降低为跟踪环路1、2 所输出本地伪码信号抖动范围的一半。把该方法用于扩频实时定位系统接收机(不限于)设备中，在控制时钟及其反相时钟频率为160MHz时，示波器跟踪结果如图2所示，上方信号为标签发射的伪码，下方信号为接收机跟踪环路输出模块产生的本地伪码(存在固定的处理延时与路径延时)，本地伪码超前、滞后的抖动范围均为3. 125ns，达到了一般扩频接收机在320MHz时钟控制下所能达到的极限跟踪精度水平。
权利要求
1.一种新的扩频接收机双早迟环跟踪方法，它由两个早迟跟踪环路电路、能量比较模块、控制信号选通模块、跟踪环路输出模块构成。
2.根据权利要求I所述的跟踪方法，其特征在于系统控制时钟及其反相时钟各控制一个跟踪环路对捕获后的信号进行跟踪。
3.根据权利要求I所述的跟踪方法，其特征在于将两个跟踪环路NCO产生的超前、滞后信号送入能量比较模块，择大判决后输出时钟选择信号。
4.根据权利要求I所述的跟踪方法，其特征在于控制信号选通模块使用包括但是不限于逻辑赋值的方式对两个跟踪环的控制时钟及NCO时钟进行选通。
5.根据权利要求I所述的解扩解调方法，其特征在于跟踪环路输出模块使用选通后的时钟信号和NCO时钟控制信号输出更高精度的跟踪结果。
全文摘要
本发明涉及一种扩频接收机双早迟环跟踪方法，它由两个早迟跟踪环路电路、能量比较模块、控制信号选通模块、跟踪环路输出模块构成。本发明的优点在于提供了一种扩频接收机跟踪方法，该方法在保证跟踪环路动态性能的同时有效提高了接收机的跟踪精度，从而可以提高包括但不限于实时定位系统的定位精度。
文档编号G01S5/02GK102590787SQ20121005060
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月29日 优先权日2012年2月29日
发明者于龙洋, 冯剑锋, 张波, 李署坚, 王艺燃 申请人:北京航空航天大学