一种基于辅助的简化多频gnss载波跟踪方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于辅助的简化多频GNSS载波跟踪方法，该方法具体包括以下步骤：S1.对一颗卫星多个频点中的频点L1稳定跟踪，则fd1＝f1(1+v/c)，其中，fd1表示L1跟踪出来的频率，f1表示L1的频率，v是卫星与天线之间的径向多普勒速度，c表示光速；S2.根据已稳定跟踪频点实现其他频点Ln的稳定跟踪，则fdn＝fnf1/fd1，其中，fdn表示Ln跟踪出来的频率，fn表示Ln的频率。本发明所述的跟踪方法在某一个频点L1稳定跟踪的情况下，其他频点则不需要设计复杂独立的载波跟踪环路和码跟踪环路，其他频点依靠L1的相关信息，就可以实现其他频点的跟踪，明显的降低了实现的复杂度。
【专利说明】一种基于辅助的简化多频训33载波跟踪方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及卫星导航终端接收机基带信号处理，特别涉及一种基于辅助的简化多频⑶33载波跟踪方法。
【背景技术】
[0002]本发明涉及全球卫星定位与导航【技术领域】，主要包含⑶3、803、61011888和等四大卫星系统，特别是利用卫星系统的双频和三频特性的导航终端接收机基带信号处理。
[0003]全球卫星导航系统^^1^81:1011 3社61111:6 3781:6111，⑶33)能够为地球表面和近地空间的广大用户提供全天时、全天候、高精度的定位、导航和授时服务，已广泛应用于国防、海陆空交通运输、测绘、移动通信、电力、电子金融、精细农业和减灾救灾等领域，是拓展人类活动和促进社会发展的重要空间基础设施。
[0004]6^88包含若干颗卫星，每颗卫星在至少两个载波频率上发送测距信号，并把星历和历书等电文信息通过二相调制的方法调制在测距信号上。一台⑶33接收机接收来自多颗卫星的信号，并利用本地复现的载波与伪码测定并获得电文信息，接收机利用这些信息，以一种已知的方法测定其位置和速度。
[0005]多频⑶33接收机至少要接收两个频点的卫星信号，一般情况下每颗卫星的每个频点都要设计独立的载波跟踪环路和码跟踪环路，加大了实现难度。
【发明内容】
[0006]鉴于此，本发明的目的是提供一种基于辅助的简化多频⑶33载波跟踪方法。
[0007]本发明的目的是通过这样的技术方案实现，一种基于辅助的简化多频⑶33载波跟踪方法，该方法具体包括以下步骤:
[0008]81.对一颗卫星多个频点中的频点11稳定跟踪，则= ^(1+^/0)，其中，表示11跟踪出来的频率，^表示11的频率，V是卫星与天线之间的径向多普勒速度，0表示光速；
[0009]82.根据已稳定跟踪频点实现其他频点III的稳定跟踪,则= 4^1/4，其中，^表示匕跟踪出来的频率，4表示匕的频率。
[0010]由于采用上述技术方案，本发明具有如下的优点:
[0011]在某一个频点11稳定跟踪的情况下，其他频点则不需要设计复杂独立的载波跟踪环路和码跟踪环路，其他频点依靠11的相关信息，外加一个简单的1阶环路滤波器，就可以实现其他频点的跟踪，明显的降低了实现的复杂度。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中:
[0013]图1为本发明的流程图；
[0014]图2为典型的2阶锁频环辅助3阶锁相环的环路滤波器；
[0015]图3为在基于辅助条件下的1阶锁相环的环路滤波器；
[0016]图4为典型的载波跟踪过程；
[0017]图5为典型的码跟踪过程；
[0018]图6为基于辅助的载波跟踪过程；
[0019]图7为基于辅助的码跟踪过程。
【具体实施方式】
[0020]为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述。
[0021]如图1所示，一种基于辅助的简化多频⑶33载波跟踪方法，该方法具体包括以下步骤:
[0022]81.对一颗卫星多个频点中的频点11稳定跟踪，则= ^(1+^/0)，其中，表示11跟踪出来的频率，^表示11的频率，V是卫星与天线之间的径向多普勒速度，0表示光速；
[0023]82.根据已稳定跟踪频点实现其他频点III的稳定跟踪,则= 4^1/4，其中，^表示匕跟踪出来的频率，4表示匕的频率。
[0024]假设同一颗卫星的多个频点11、12和15，如果确认频点11实现下跟踪，那么根据上述方法，就可以实现频点12、15的稳定跟踪。
[0025]11跟踪出来的频率^满足(误差很小，这里不太现在表达式中)
[0026]^1 = ^1 (1+^/0)
[0027]由。可以得到12和15上的估计载波频率:
[0028]匕2=
[0029]=匕匕/。。
[0030]同理如果知道匕2，也可推导出。和匕5，其他的不再赘述。
[0031]假设这颗卫星三个频点中的任意一个实现了稳定跟踪，例如11，那么其他频点就不再需要设计独立的复杂载波跟踪环路，基于口的载波跟踪频率就可以得到匕2。
[0032]同样的原理，知道了 11上的载波跟踪频率和码频率，也可以推导出其他频点的码频率。
[0033]图2是一个典型的环路滤波器，由2阶锁频环辅助3阶锁相环构成；图3为在基于辅助条件下的1阶锁相环的环路滤波器；假设[1独立稳定跟踪时，载波环的环路滤波器使用的是图1中的滤波器，那么[2和15的载波跟踪环路滤波器则可以使用图3中的一阶滤波器，不用去专门设计11、15的载波环。
[0034]图4为典型的载波跟踪过程，同相信号4和正交信号％分别经过积分累加输入到载波环鉴别器，通过鉴别器鉴相后将所得结果输入到载波环滤波器进行滤波处理，然后反馈至载波生成器，以调整本地复现的载波频率。图6为基于辅助的载波跟踪过程，与图4中所述的载波跟踪过程相比，不同之处在于载波环滤波器输出的结果经过与辅助的载波频率值相加再反馈至载波生成器。
[0035]图5为典型的码跟踪过程，同相信号12和正交信号％分别经过积分累加输入到包络检测器中，包络检测器的输出结果再进行积分累加，然后输入到误差检测器中；同相信号込和正交信号I分别经过积分累加输入到包络检测器中，包络检测器的输出结果再进行积分累加，然后输入到误差检测器中；两路信号经误差检测器后输出到码环滤波器中，然后反馈至载波生成器，以调整本地复现的载波频率。图7为基于辅助的码跟踪过程，与图5中所述的码跟踪过程相比，不同之处在于码环滤波器的输出结果经过与辅助的码频率值相加再反馈至伪码发生器。
[0036]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种基于辅助的简化多频GNSS载波跟踪方法，其特征在于:该方法具体包括以下步骤: . 51.对一颗卫星多个频点中的频点LI稳定跟踪，则fdl= fjl+v/c)，其中，fdl表示LI跟踪出来的频率，表示LI的频率，V是卫星与天线之间的径向多普勒速度，c表示光速； . 52.根据已稳定跟踪频点实现其他频点Ln的稳定跟踪，则L= fA/U，其中，fdn表示Ln跟踪出来的频率，fn表示Ln的频率。
【文档编号】G01S19/24GK104407360SQ201410827380
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年12月26日 优先权日:2014年12月26日
【发明者】袁火平, 卢艳娥, 王一皓, 刘刚 申请人:中国科学院重庆绿色智能技术研究院