具有聚合信道数字基带处理的卫星导航接收机的制作方法

文档序号:38562683发布日期:2024-07-05 11:32阅读:54来源:国知局

本公开文件涉及具有聚合信道数字基带处理的卫星导航接收机。


背景技术:

1、电磁频谱对于无线通信是受限的。随着无线通信被设计用于支持用于终端用户的较大的数据传输吞吐量,对卫星导航接收机的干扰的可能性趋于增加。干扰可能由各种技术因素引起,例如在无线发射机之间的频率间隔或空间分离不足、在无线信号之间的互调失真、接收机灵敏度降低或与扩频信号的完全正交编码的偏差、政府监管机构的过时的无线电或微波频率传播模型等等。因此,需要通过干扰减轻系统来改善干扰。


技术实现思路

1、根据本公开的一个方面,接收机系统具有接收机前端模块,所述接收机前端模块包括用于提供从所接收的卫星gnsss信号导出的数字中频信号或基带信号的模数转换器。基带跟踪环路模块被配置为跟踪频带、子频带、信道或信道集合的载波相位和码相位。所述基带跟踪环路模块被配置为导出校正信号或控制信号以控制一个或更多个本地振荡器,并且提供相应的频带、子频带、信道或信道集合的信道跟踪误差的码分量和载波分量、或聚合的码和载波分量。

2、根据本公开的另一方面,时钟跟踪环路被配置为跟踪接收机系统的时钟误差。所述时钟误差具有时钟误差分量,所述时钟误差分量包括与所述频带、所述子频带、所述信道或所述信道集合的所述基带信号相关联的相应的卫星时钟和gnss接收机时钟之间的时钟偏差。频率缩放器用于基于所述频带、所述子频带、所述信道或所述信道集合,相对于所述基带信号的所述载波相位信道跟踪误差的频率、或相对于所述码相位信道跟踪误差的频率、或相对于所述基带信号的所述基带信号的所述载波相位和所述码相位两者的信道跟踪误差的频率,调整所述时钟误差分量的频率。加法器被配置为基于聚合的信道码和载波分量以及所述时钟误差分量来确定跟踪误差。

3、根据本公开的又一方面,解调器包括第一级载波解调器和第二级载波解调器。所述第一级载波解调器被配置为去除或补偿所述基带信号中的所述跟踪误差,其中所述跟踪误差包括用于所接收的相同的频带、子频带、(基带)gnss卫星信道或gnss信道集合的(a)载波相位或(b)载波相位和码相位的聚合的信道跟踪误差。所述第二级载波解调器被配置为去除或剥离载波信号分量而不产生任何不需要的图像或与载波相关的频率伪影,并且为相关器对编码的基带信号进行基于相关性的解码或解调做准备;

4、第一相关器被配置为确定(a)码相位跟踪环路的相关性或(b)载波相位和码相位跟踪环路的相关性,其中所述码相位跟踪环路被配置为在单独的逐个信道的基础上估计用于信道的码本地振荡器的跟踪误差的相应码误差分量。然而,在替代实施例中,可以将公共码nco或代跟踪应用于复合码信道、相应的频带、子频带信道或信道集合。

5、次级相关器被配置为确定用于载波相位跟踪环路的相关性,其中所述载波相位跟踪环路被配置为估计多个信道或信道集合的相应聚合的反馈误差,例如,载波本地振荡器的关于相同的相应频带、子频带、信道或信道集合的跟踪误差的载波相位误差分量。第二相关器被配置为确定用于所述跟踪误差的所述时钟误差分量和时钟跟踪环路的相关性。



技术特征:

1.一种具有数字基带数据处理系统的接收机系统,所述接收机系统包括:

2.根据权利要求1所述的接收机,其中,对于所述时钟跟踪环路,所述接收机还包括导航、控制和接口模块,所述导航、控制和接口模块被配置为估计伪距测量结果和载波相位测量结果以及来自发射所接收的gnss信号的卫星的其他相关信息,以生成定位解,所述定位解被用作反馈,以估计时钟误差分量,从而将接收机的晶体级时钟对准,所述接收机的晶体级时钟针对相应的卫星和所述基带信号的所选择的频带、子频带、信道或信道集合向所述码本地振荡器和所述载波本地振荡器提供参考时钟输入。

3.根据权利要求1所述的接收机,还包括:

4.根据权利要求3所述的接收机,其中,所述los估计模块被配置为:基于面向天空或面向上方的成像设备、单目相机、立体视觉相机、雷达系统、激光雷达系统的观测结果,或基于所存储的指示在低仰角阈值处或低仰角阈值以下被排除/阻挡/衰减的卫星的卫星数据来确定否则将在视野或接收范围内的gnss卫星的被阻挡或被实质衰减的信号。

5.根据权利要求1所述的接收机,其中,所述los估计模块被配置为:(a)估计包括来自发射所接收的gnss信号的卫星的伪距测量结果和载波相位测量结果的los数据;以及(b)基于惯性测量单元、加速度计或陀螺仪应用于所述los数据的观测结果估计运动校正的los数据或多普勒校正的los数据。

6.根据权利要求4所述的接收机,其中,所述多普勒校正的los数据包括多普勒效应平滑的伪距、基于多普勒频移的gnss接收机时钟的时钟频率估计、相应gnss(可移动、流动站或参考)接收机的被估计的位置、姿态、速度、加速度、运动数据和gnss时间。

7.根据权利要求1所述的接收机,其中,所述los估计模块被配置为:估计对所述时钟跟踪环路的所述时钟本地振荡器的补偿调整或时间偏移,所述补偿调整或时间偏移被应用于所述信道基带跟踪环路的所述载波本地振荡器,以基于在所述流动站gnss接收机或可移动gnss接收机处接收到的gnss信号的多普勒频移来调整所生成的本地码信号或码副本。

8.根据权利要求1所述的接收机,还包括:

9.根据权利要求8所述的接收机,其中,所述信道基带跟踪环路的所述载波nco被配置成:为所述第二级载波解调器和所述信道基带跟踪环路提供用于相应的gnss信号集合的所估计的本地副本或所估计的聚合的本地码信号,以便基于与所述第一组的多个相关器和所述第二组的多个相关器相关联的累加或相关性,来相对于码相位、或相对于载波相位、或相对于码相位和载波相位两者,维持在信道中所接收的信号与该信道的本地副本之间的同步。

10.根据权利要求1所述的接收机,还包括:

11.根据权利要求1所述的接收机,还包括:

12.根据权利要求1所述的接收机,还包括:

13.根据权利要求1所述的接收机,其中,

14.根据权利要求1所述的接收机,其中,

15.根据权利要求15所述的接收机,其中,(用于时钟跟踪的)第二相关器被配置为:基于由具有时间反演的脉冲响应的匹配滤波器生成的所述本地码副本,生成用于一个或更多个信道的同相位和正交相位相关性。

16.一种具有数字基带数据处理系统的接收机系统,所述接收机系统包括:

17.根据权利要求16所述的接收机系统,其中,所述载波本地振荡器包括用于给定卫星的ll-c/a信道或l1c信道的共享数控振荡器,所述共享数控振荡器提供本地载波频率信号或if频率信号或用于导出本地载波频率信号或if频率信号,所述本地载波频率信号或if频率信号与所述给定卫星的所接收的gnss信号的l1p载波相位对齐。

18.根据权利要求17所述的接收机系统,其中,所述载波跟踪环路包括用于给定卫星的所述ll-c/a信道或所述l1c信道的聚合载波跟踪环路或多信道载波跟踪环路,所述聚合载波跟踪环路或多信道载波跟踪环路具有所述次级相关器,所述次级相关器接受所述载波本地振荡器信号的样本和同一卫星的所接收的评估后的gnss信号的样本以进行对齐,从而提供候选相关性。

19.根据权利要求18所述的接收机系统,其中,所述载波跟踪环路包括用于给定卫星的所述ll-c/a信道或所述l1c信道的载波环路鉴别器,所述载波环路鉴别器单独地或与载波环路滤波器一起用于评估给定卫星的ll-c/a载波相位平面或l1c载波相位平面的对齐。

20.根据权利要求16所述的接收机系统,其中,所述载波本地振荡器包括用于给定卫星的l2c复合信道的共享数控振荡器,所述共享数控振荡器提供本地载波频率信号或if频率信号或用于导出本地载波频率信号或if频率信号,所述本地载波频率信号或if频率信号与所述给定卫星的所接收的gnss信号的l2p载波相位对齐。

21.根据权利要求20所述的接收机系统,其中,所述载波跟踪环路包括用于给定卫星的l2c复合信道的聚合载波跟踪环路或多信道载波跟踪环路,所述聚合载波跟踪环路或多信道载波跟踪环路具有所述次级相关器,所述次级相关器接受所述载波本地振荡器信号的样本和同一卫星的所接收的评估后的gnss信号的样本以进行对齐,从而提供候选相关性。

22.根据权利要求21所述的接收机系统,其中,所述载波跟踪环路包括用于给定卫星的l2c信道的载波环路鉴别器,所述载波环路鉴别器单独地或与载波环路滤波器一起用于评估给定卫星的l2c载波相位平面的对齐。

23.根据权利要求16所述的接收机系统,其中,用于相应信道的所述码本地振荡器包括公共数控振荡器,所述公共数控振荡器向用于l1c复合信道的另一数控振荡器提供衍生信号。

24.根据权利要求23所述的接收机系统,其中,l1c与l1c/a多路复用以用于l1c/a的向后兼容性,并且使用交替boc(二进制偏移载波)或多路复用二进制偏移载波(mboc)扩频信号对l1c进行调制或编码,以形成编码的复合信道。


技术总结
解调器(602)包括第一级载波解调器(718)和第二级载波解调器(719)。第一级载波解调器(718)被配置为去除或补偿基带信号中的跟踪误差,其中,跟踪误差包括针对所接收的相同频带、子频带、(基带)GNSS卫星信道或GNSS信道集合的载波相位的聚合信道跟踪误差。第二级载波解调器(719)被配置为去除或剥离载波信号分量而不产生任何不需要的图像或与载波相关的频率伪影,并且为相关器(723)对编码的基带信号进行基于相关性的解码或解调做准备。

技术研发人员:俞炜,理查德·G·基根,马克·P·卡普兰,布莱恩·C·古德里奇,大卫·M·李
受保护的技术使用者:迪尔公司
技术研发日:
技术公布日:2024/7/4
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