缩短，且可以及时关闭无效通道，提高基带处理效率和减小功耗。若 无双频测量量处理模块，则在正常接收信号强度下，静态定位误差等级在1~l〇m，而增加了 所述双频测量量处理模块后定位误差可减小到1~3m左右;在低动态运动的接收机定位定 速解算中，单频定位误差等级在l〇m左右;双频定位可减小到5m~10m;定位精度可精细到3 ~5m，同时输出的误差抖动更小，定位轨迹更平滑。
[0066]以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定 本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱 离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应 当视为属于本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种基于北斗二代导航系统的民用双频定位接收机，其特征在于:包括系统控制模 块、双射频模块、基带处理通道模块、电文收集解译模块、参数提取模块、双频测量量处理模 块、时间维护模块以及定位定速模块； 所述双射频模块用于接收来自卫星的双射频信号，并进行下变频以输出中频信号； 所述基带处理通道模块，与所述系统控制模块和所述双射频模块连接，用于进行基带 处理的通道分配以及通道参数的配置，并对所述中频信号进行基带处理以输出信号的测量 量和比特信息； 所述电文收集解译模块与所述基带处理通道模块连接，用于对所述比特信息进行解译 以得到电文信息;其中，所述电文信息包括星历部分和历书部分； 所述参数提取模块，与所述基带处理通道模块、所述电文收集解译模块和所述系统控 制模块连接，用于提取所述电文信息和所述测量量，并把测量量按卫星号进行分组； 所述双频测量量处理模块，与所述参数提取模块、所述定位定速模块以及所述系统控 制模块连接，用于对当前所有有效通道输出的测量量进行可靠性增强处理，并将进行可靠 性增强处理之后的测量量输出至所述定位定速模块； 所述时间维护模块，与所述系统控制模块和所述定位定速模块连接，用于从所述定位 定速模块中提取时间参数，计算时间误差，更新时间参数并反馈给所述系统控制模块调整 系统时间以使所述民用双频定位接收机的所有模块的工作时间一致； 所述定位定速模块，与所述参数提取模块、所述双频测量量处理模块以及所述系统控 制模块连接，用于根据所述电文信息和经可靠性增强处理之后的测量量，来构建多维高阶 测量方程和状态方程，并对所述多维高阶测量方程和所述状态方程进行定位定速解算，以 获得定位结果。2. 如权利要求1所述的民用双频定位接收机，其特征在于:所述基带处理通道模块包括 以下三个子模块： 模式识别子模块，对射频输出的中频信号的信号模式进行自动识别； 模式参数配置子模块，与所述模式识别子模块连接，依据所述信号模式，对通道进行相 应的参数配置，以对相应的中频信号进行基带处理，基带处理包括捕获、跟踪和同步； 通道分配控制子模块，用于对当前待处理的通道配置进行状态维护，并在通道紧张时 通过分时处理来控制进行通道分时复用，以提高基带处理容量。3. 如权利要求2所述的民用双频定位接收机，其特征在于:所述通道分配控制子模块包 括： 通道切换单元，与所述系统控制模块、所述双射频模块以及所述基带处理通道模块连 接，用于控制各基带处理通道的连通或切断； 通道状态维护单元，与所述系统控制模块连接，用于对通道状态参数进行缓存，并向所 述系统控制模块上报通道状态参数； 通道分配策略单元，与所述系统控制模块连接，用于进行通道在不同启动方式下的分 配初始化及通道状态变更后的策略切换，并对所述系统控制模块的命令进行解析以插入新 的工作通道或强制关闭工作通道，以及在通道紧张时启动分时复用； 分时复用控制策略单元，用于在通道紧张且出现新的待捕获或跟踪的卫星时，选择部 分或全部通道资源进行分时复用来增加相同时间周期内可处理的卫星颗数。4. 如权利要求1所述的民用双频定位接收机，其特征在于:所述双频测量量处理模块通 过以下四个子模块来进行所述可靠性增强处理:线性组合处理子模块、非线性组合处理子 模块、周整模糊度估算和补偿子模块以及合理性判决子模块，其中： 线性组合处理子模块，连接至所述参数提取模块以及合理性判决子模块，对同颗卫星 的双频信号进行线性组合，并根据所述测量量的自身波动和相对差异来选择或进行更新， 以提供给所述合理性判决子模块进行测量量矩阵方程组的构建，其中所述测量量至少包括 伪距、多普勒、相位和误差； 非线性组合处理子模块，连接至所述参数提取模块以及合理性判决子模块，对不同颗 卫星的双频信号进行非线性组合，并根据所述测量量的物理传输特性来获得或抵消部分传 输延迟误差，完成测量量的补偿和更新，以提供给所述合理性判决子模块进行测量量矩阵 方程组的构建； 周整模糊度估算和补偿子模块，连接至所述参数提取模块以及合理性判决子模块，基 于启动后多个定位历元时刻的状态信息量组，对所述测量量的周整模糊度进行估算和判 定，补偿周整模糊度来减小误差;并依据不同时刻获得的测量量推算出虚拟高阶测量量，其 中所述虚拟高阶测量量至少包括所述测量量的变化速度和加速度;输出补偿周整模糊度后 的测量量和所述虚拟高阶测量量至所述合理性判决子模块； 合理性判决子模块，与所述参数提取模块以及所述定位定速模块，将经线性组合处理 子模块、非线性组合处理子模块、周整模糊度估算和补偿子模块以及参数提取模块处理后 输出的测量量进行加权，并对来自所述定位定速模块的定位定速历史进行拟合插值，依据 物理合理性和空间几何结构的封闭性，构建所述矩阵方程组，基于所述矩阵方程组的元素 之间的制约关系进行迭代、限定、噪声补偿、平滑滤波以及合理性判决，满足判决条件或达 到迭代次数限定则完成本次判决，将补偿和更新后的测量量缓存提供下次定位时刻的合理 性判决，并提供给所述定位定速模块;其中，所述矩阵方程组的元素至少包括接收机坐标、 卫星坐标、测量量、测量量的变化速度和加速度、噪声能量、误差项。5. 如权利要求1所述的民用双频定位接收机，其特征在于:所述定位定速模块包括： 多维高阶测量方程子模块，连接至所述双频测量量处理模块，将经过所述可靠性增强 处理后的测量量用于构建所述多维高阶测量方程，并参与定位定速解算； 状态方程子模块，连接至所述参数提取模块、所述双频测量量处理模块，将所述参数提 取模块提取的测量量与经过所述双频测量量处理模块进行可靠性增强处理之后的测量量 进行比较、选择和加权，以对参与定位的卫星状态量进行估计，构建所述状态方程，并参与 定位定速解算； 噪声估计子模块，与所述参数提取模块、所述双频测量量处理模块以及所述定位定速 模块连接，所述参数提取模块和所述双频测量量处理模块的输出，以及上一次定位的噪声 估计定义为先验测量量，所述定位定速模块的解算结果和通过该解算结果计算得到的噪声 估计定义为后验测量量，将所述先验测量量和后验测量量进行比较、判决和更新，并进行保 存，为所述双频测量量处理模块进行下一次定位时刻的可靠性增强处理所用。
【专利摘要】基于北斗二代导航系统的民用双频定位接收机，包括系统控制模块、双射频模块、基带处理通道模块、电文收集解译模块、参数提取模块、双频测量量处理模块、时间维护模块以及定位定速模块。双射频模块接收双频卫星信号并进行下变频得到中频信号输入至基带处理通道模块，进行通道分配和基带处理，得到定位比特信息和测量量；电文收集解译模块对比特信息进行解译得到电文信息；双频测量量处理模块对参数提取模块提取的电文信息和测量量进行可靠性增强处理以得到更为精确的参数供定位定速模块进行定位定速解算，同时通过时间维护模块统一系统工作时间，从而得到更加准确的定位结果。总之，本发明能够提高民用双频定位的定位精度。
【IPC分类】G01S19/13
【公开号】CN105607078
【申请号】CN201510981596
【发明人】不公告发明人
【申请人】深圳市力合微电子股份有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年12月23日