一种卫星导航信号载波跟踪方法与流程

本发明涉及卫星导航，尤其涉及一种卫星导航信号载波跟踪方法。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、卫星导航是一种利用卫星系统提供导航和定位服务的技术。它通过将多颗卫星分布在地球轨道上，利用卫星和地面接收设备之间的数据传输运算，从而实现精确定位和导航功能。其工作原理是：地面接收设备通过接收来自多颗卫星的信号，并计算接收到信号的时间差，通过与卫星的位置信息相结合，确定地面接收设备的位置和时间。其通过同时接收多颗卫星的信号，地面接收设备可以进行更精确的定位和导航。

3、为了提高卫星导航信号的稳定性和精度，载波跟踪技术在卫星导航系统中起到了至关重要的作用。卫星导航信号载波跟踪是指地面接收设备通过对卫星导航信号的载波进行跟踪和测量，以实现定位和导航功能。

4、卫星导航系统通过频率跟踪和相位跟踪，地面接收设备持续地测量并跟踪卫星信号的频率和相位变化，根据测量结果计算接收设备与多颗卫星之间的距离和位置关系，进而实现定位和导航功能。

5、卫星导航系统需要将接收到的卫星导航信号中载波分离出来以方便后续信号处理，因此，如何复制卫星导航信号后彻底剥离载波，成为一项亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种卫星导航信号载波跟踪方法，采用载波环滤波器输出载波，通过调节载波nco模块的正弦复制载波和余弦复制载波输出状态，保证下一时刻接收到卫星导航数字信号中的载波在跟踪环路中被彻底剥离。

2、实现本发明目的的技术方案如下：

3、一种卫星导航信号载波跟踪方法，包括以下步骤：

4、步骤一、卫星导航数字中频信号在第一支路通过混频器与载波nco模块的正弦复制载波相乘得到混频结果i，卫星导航数字中频信号在第二支路通过混频器与载波nco模块的余弦复制载波相乘得到混频结果q；

5、步骤二、混频结果i在第一支路通过相关器与即时c/a码做相关运算得到相关结果ip；混频结果q在第二支路通过相关器与即时c/a码做相关运算得到相关结果qp；

6、步骤三、相关结果ip和相关结果qp经各自的积分-清除器后分别输出相干积分ip和相干积分qp；

7、步骤四、相干积分ip和相干积分qp作为载波环鉴别器的输入，载波环鉴别器输出数据比特和鉴别输出值；

8、步骤五、鉴别输出值作为载波环滤波器的输入，载波环滤波器输出滤波结果，滤波结果调节载波nco模块中所述正弦复制载波和所述余弦复制载波的输出状态。

9、作为本发明的进一步限定，所述步骤二还包括：

10、混频结果i在第一支路通过相关器与超前c/a码、滞后c/a码做相关运算得到相关结果ie、相关结果il；混频结果q在第二支路通过相关器与超前c/a码、滞后c/a码做相关运算得到相关结果qe、相关结果ql。

11、作为本发明的进一步限定，所述步骤二中超前c/a码、即时c/a码和滞后c/a码均来自c/a码nco模块复制的c/a码信号，c/a码信号来自码环滤波器输出的c/a码信号。

12、作为本发明的进一步限定，所述步骤三还包括：

13、相关结果ie、相关结果il、相关结果qe、相关结果ql经各自的积分-清除器后分别输出相干积分ie、相干积分il、相干积分qe、相干积分ql。

14、作为本发明的进一步限定，所述步骤四的载波环鉴别器输出的数据比特，是载波环鉴别器额外解调出卫星信号上的导航电文数据比特。

15、作为本发明的进一步限定，所述步骤四还包括：

16、相干积分ie、相干积分il、相干积分qe和相干积分ql作为码环鉴别器的输入；

17、码环滤波器对码环鉴别器输出的数据进行滤波，得到c/a码信号，码环滤波器的c/a码信号作为c/a码nco模块的输入。

18、作为本发明的进一步限定，所述步骤二中超前c/a码来自c/a码发生器，所述步骤二中即时c/a码和滞后c/a码均来自连接c/a码nco模块的2位移位寄存器。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

20、本发明采用载波环滤波器输出载波，通过调节载波nco模块的正弦复制载波和余弦复制载波输出状态，保证下一时刻接收到卫星导航数字信号中的载波在跟踪环路中被彻底剥离。

技术特征：

1.一种卫星导航信号载波跟踪方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种卫星导航信号载波跟踪方法，其特征在于，所述步骤二还包括：

3.根据权利要求2所述的一种卫星导航信号载波跟踪方法，其特征在于，所述步骤二中超前c/a码、即时c/a码和滞后c/a码均来自c/a码nco模块复制的c/a码信号，c/a码信号来自码环滤波器输出的c/a码信号。

4.根据权利要求2所述的一种卫星导航信号载波跟踪方法，其特征在于，所述步骤三还包括：

5.根据权利要求1所述的一种卫星导航信号载波跟踪方法，其特征在于，所述步骤四的载波环鉴别器输出的数据比特，是载波环鉴别器额外解调出卫星信号上的导航电文数据比特。

6.根据权利要求4所述的一种卫星导航信号载波跟踪方法，其特征在于，所述步骤四还包括：

7.根据权利要求4所述的一种卫星导航信号载波跟踪方法，其特征在于，所述步骤二中超前c/a码来自c/a码发生器，所述步骤二中即时c/a码和滞后c/a码均来自连接c/a码nco模块的2位移位寄存器。

技术总结
本发明提供一种卫星导航信号载波跟踪方法，包括：步骤一、卫星导航数字中频信号在第一支路、第二支路通过混频器与载波NCO模块的正弦复制载波、余弦复制载波相乘得到混频结果i、混频结果q；步骤二、混频结果i在第一支路、混频结果q在第二支路通过相关器与即时C/A码做相关运算得到相关结果i<subgt;P</subgt;、相关结果q<subgt;P</subgt;；步骤三、相关结果i<subgt;P</subgt;和相关结果q<subgt;P</subgt;经各自的积分‑清除器后分别输出相干积分I<subgt;P</subgt;和相干积分Q<subgt;P</subgt;；步骤四、相干积分I<subgt;P</subgt;和相干积分Q<subgt;P</subgt;作为载波环鉴别器的输入，载波环鉴别器输出鉴别输出值；步骤五、鉴别输出值输入载波环滤波器，载波环滤波器输出滤波结果，滤波结果调节正弦复制载波和余弦复制载波。本发明保证下一时刻接收到卫星导航数字信号中的载波在跟踪环路中被彻底剥离。

技术研发人员：丁廉程,任晓波,熊晨曦,秦玉川
受保护的技术使用者：中电科星河北斗技术（西安）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15