本發明專利技術公開了一種用于北斗二代接收機弱信號跟蹤的碼環鑒相方法，包括以下步驟：接收機對輸入信號進行載波剝離；判斷輸入信號是否為弱信號，如果是，則以采樣點間隔所對應的碼片間隔產生多組本地碼，取多組本地碼中的任意多組對載波剝離后的信號進行碼的剝離，且進行預設長度的積分并求幅值得到相應的多個碼的自相關函數的采樣值；對多個碼的自相關函數的采樣值進行濾波得到多個濾波后的碼的自相關函數的采樣值；根據多個濾波后的碼的自相關函數的采樣值的峰值點位置對應的碼片位置，得出碼的相位誤差值。本發明專利技術提出的用于北斗二代接收機弱信號跟蹤的碼環鑒相方法，既能保證大的牽引范圍，又能保證較強的抗干擾能力。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及導航定位領域，尤其涉及一種用于北斗二代接收機弱信號跟蹤的碼環 鑒相方法。
技術介紹
北斗二代衛星導航定位系統是我國正在研制建設中的新一代衛星導航定位系統， 由空間衛星系統，地面運控系統和用戶應用系統三大部分組成。其中應用系統用戶接收機 是北斗二代衛星導航系統的用戶終端，各用戶憑借接收機獲取北斗二代導航系統的導航、 定位、測速、報文通信信息。用戶接收機是一個龐大的群體，其性能的優劣，直接影響北斗二 代衛星導航系統效能的發揮。 北斗二代用戶接收機的信號跟蹤環路由載波環和碼環組成，分別用于跟蹤接收信 號中的載波和偽碼，對于碼環，輸入信號經載波剝離后與本地超前碼（Early)、即時碼 (Prompt)和滯后碼(Late)相乘并累加分別得到三個相關幅值E，P，L，碼環鑒別器利用這些 相關值計算出輸入信號中的C/A碼與本地C/A碼（即時碼）的相位誤差，碼相位誤差經碼環濾 波器濾波后反饋到碼NC0上，從而調整本地碼發生器的相位，使其與輸入信號中C/A碼的相 位一致，因此碼環鑒別器的性能的優劣直接影響碼環的可靠性和穩定性。 常用的碼環鑒別器進行碼環鑒相的方法主要有：歸一化的非相干超前減去滯后幅 值法、非相干超前減滯后功率法、似相干點積功率法、相干點積功率法。其中非相干超前減 滯后功率法由于僅適用相干積分，其跟蹤靈敏度較低;似相干點積功率法、相干點積功率法 由于鑒別值存在一定誤差且信號較弱時誤碼率較高也少被采用；歸一化的非相干超前減去 滯后幅值法由于其輸入輸出關系在碼相位誤差的牽入范圍呈線性關系，視為目前性能較優 且使用最廣泛的碼環鑒別器，如果本地碼（即時碼)是對準的，那么超前和滯后包絡幅度相 等，此時碼環鑒別器輸出的誤差信號為零;如果本地碼沒有對準，那么超前和滯后包絡便不 相等，在相關時間段的限制范圍內不相等的大小與碼相位誤差的大小成正比。歸一化的非 相干超前減去滯后幅值法雖然精度較高，但其易于受噪聲的干擾，由于其僅使用兩個或三 個幅值點，當碼的間隔小時，牽引范圍小，當誤差超出牽引范圍時就容易失鎖，易于受噪聲 的影響，而當碼的間隔大時，雖然牽引范圍大，但由于相關值的能量較小，也易于受噪聲影 響，加上信號的動態變化，使其輸入輸出的線性關系遭到破壞，使得環路會在低載噪比情況 下失鎖。當定位條件比較惡劣時，例如在城市峽谷、室內和森林等環境下，由于建筑物、樹葉 等的遮擋和阻礙，當信號穿過這些障礙物后信號能量將損失很大一部分，有些遮擋嚴重的 情況下直射信號完全被阻塞，使得信號功率急劇下降，接收機極容易失鎖并影響測量精度。 因此，在弱信號情況下提高碼環鑒別器的魯棒性，使其能對抗較強的噪聲干擾，強化跟蹤能 力成為改進接收機性能的主要目標。
技術實現思路
為了提高弱信號跟蹤條件下碼環的魯棒性，提高跟蹤靈敏度，本專利技術提出一種用 于北斗二代接收機弱信號跟蹤的碼環鑒相方法，既能保證大的牽引范圍，又能保證較強的 抗干擾能力。 為了達到上述目的，本專利技術采用以下技術方案： 本專利技術公開了，包括以下步 驟： S1:所述接收機對輸入信號進行載波剝離； S2:判斷所述輸入信號是否為弱信號，如果是，則進入步驟S3; S3:以采樣點間隔所對應的碼片間隔產生多組本地碼，取所述多組本地碼中的任 意多組對步驟S1中載波剝離后的信號進行碼的剝離，且進行預設長度的積分并求幅值得到 相應的多個碼的自相關函數的采樣值； S4:對所述多個碼的自相關函數的采樣值進行濾波得到多個濾波后的碼的自相關 函數的采樣值； S5:根據所述多個濾波后的碼的自相關函數的采樣值的峰值點位置對應的碼片位 置，得出碼的相位誤差值。 在進一步的方案中，步驟S2具體還包括：當所述輸入信號在跟蹤衛星下的載噪比 低于預設閾值時，則判斷所述輸入信號為弱信號。 在進一步的方案中，步驟S3具體包括： S31:以采樣點間隔所對應的碼片間隔產生A+1組本地碼，在A+1組本地碼中取任意?，匕為所述輸入信號的采樣頻率，f。為北斗二代的碼頻率； S32:將N+1組本地碼分別與步驟S1中載波剝離后的信號進行碼剝離，進行預設長 度的積分，對積分值取模得到N+1個碼的自相關函數的采樣值。 在進一步的方案中，步驟S31中N+1組本地碼對應的碼相位是A+1組碼相位中的任 意 N + 1 組，其中 A + 1 組碼相位分別為：.其中τ為所述 本地碼中的即時碼對應的碼相位，το為所述采樣點間隔所對應的碼片。 在進一步的方案中，步驟S32中第i段積分的碼的自相關函數的采樣值為：其中I(n)、Q(n)分別為第η組本地碼剝離后的積分I 支路和Q支路的值。 在進一步的方案中，步驟S4中具體包括對Ν+1個碼的自相關函數的采樣值進行濾 波得到Ν+1個濾波后的碼的自相關函數的采樣值，其中Ν+1個濾波后的碼的自相關函數的采 在進一步的方案中，步驟S5具體包括查找Ν+1個濾波后的碼的自相關函數的采樣 值R (η)中的最大值所對應的碼片位再由碼片位置得出 當前的碼的相位誤差值七=-τ〇為所述采樣點間隔所對應的碼片。 在進一步的方案中，步驟S4具體包括:對所述多個碼的自相關函數的采樣值進行Μ 段平滑濾波得到多個濾波后的碼的自相關函數的采樣值，其中〇<Μ*預設長度<ls。 在進一步的方案中，所述碼環鑒相方法還包括步驟S6:將所述碼的相位誤差值送 入環路濾波器。 與現有技術相比，本專利技術的有益效果在于:本專利技術提出一種用于北斗二代接收機 弱信號跟蹤的碼環鑒相方法，根據碼的相關函數的特點，按照采樣點間隔對應的碼片間隔 對其進行多個采樣，通過峰值的位置信息而非幅值進行碼環鑒相，相對于現有的常用的碼 環鑒相方法，其優點是在弱信號情況下，峰值的能量較高且峰值搜索范圍較大，其抗干擾的 能力更強，碼的鑒相結果誤差更小，即保證較大的牽引范圍，又保證較強的抗干擾能力，使 跟蹤環路更穩定，可較大程度的提高跟蹤靈敏度以及弱信號跟蹤的穩定性。 在進一步的方案中，本專利技術對比常用的碼環鑒別器，用高密度的碼相關函數的采 樣點來替代僅使用兩個或三個碼相關幅值，并進行平滑濾波，進一步去除噪聲而進一步提 高抗干擾能力。【附圖說明】 圖1是本專利技術的一種實施例的用于北斗二代接收機弱信號跟蹤的碼環鑒相方法流 程圖； 圖2是本專利技術優選實施例的用于北斗二代接收機弱信號跟蹤的碼環鑒相方法流程 圖；圖3是分別采用本專利技術方法和現有技術方法對功率為_150dBm的輸入信號的碼環 鑒相結果的對比圖。圖4是分別采用本專利技術方法和現有技術方法對功率為_150dBm的輸入信號的碼環 鑒相方法引起的跟蹤的碼頻率誤差的性能對比圖。【具體實施方式】 下面對照附圖并結合優選的實施方式對本專利技術作進一步說明。 如圖1所示，本專利技術的一種實施例的用于北斗二代接收機弱信號跟蹤的碼環鑒相 方法包括以下步驟： S1:所述接收機對輸入信號進行載波剝離； S2:判斷所述輸入信號是否為弱信號，如果是，則進入步驟S3; S3:以采樣點間隔所對應的碼片間隔產生多組本地碼，取所述多組本地碼中的任 意多組對步驟S1中載波剝離后的信號進行碼的剝離，且進行預設長度的積分并求幅值得到 相應的多個碼的自相關函數的采樣值； S4:對所述多個碼的自相關函數的采樣值進行濾波得到多個濾波后的碼的自相關 函數的采樣值； S5:本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于北斗二代接收機弱信號跟蹤的碼環鑒相方法，其特征在于，包括以下步驟：S1：所述接收機對輸入信號進行載波剝離；S2：判斷所述輸入信號是否為弱信號，如果是，則進入步驟S3；S3：以采樣點間隔所對應的碼片間隔產生多組本地碼，取所述多組本地碼中的任意多組對步驟S1中載波剝離后的信號進行碼的剝離，且進行預設長度的積分并求幅值得到相應的多個碼的自相關函數的采樣值；S4：對所述多個碼的自相關函數的采樣值進行濾波得到多個濾波后的碼的自相關函數的采樣值；S5：根據所述多個濾波后的碼的自相關函數的采樣值的峰值點位置對應的碼片位置，得出碼的相位誤差值。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：不公告發明人，
申請(專利權)人：深圳市力合微電子股份有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44
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