[發明專利]衛星接收機中使用載波環來輔助碼環的方法和裝置

有效

• 申請號: 200910091137.1
• 申請日: 2009-08-10
• 公開（公告）號: CN101650414A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發明（設計）人: 黃夔夔
• 申請（專利權）人: 北京華力創通科技股份有限公司
• 主分類號: G01S1/02
• 分類號: G01S1/02
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司
• 代理人: 鄭立明

技術領域

本發明涉及衛星導航信號處理技術領域，尤其涉及一種衛星接收機中使 用載波環來輔助碼環的方法和裝置。

背景技術

在實際應用當中，衛星接收機使用環路實時跟蹤衛星信號，從衛星信號 中提取觀測量和電文用于定位、測速和定時。一般而言，衛星接收機的環路 分為碼環和載波環，其中載波環負責跟蹤信號的載波，碼環負責跟蹤信號中 的偽隨機碼，實現精確的碼同步。碼環和載波環都是在FPGA(Field Programmable?Gate?Array，現場可編程門陣列)中實現的。

現有技術中的碼環的濾波器和鑒相器部分是在軟件中實現的，一種碼環 的環路濾波器和鑒相器部分的結構示意圖如圖1所示。由圖1可見，碼環的環 路濾波器是個高階環，由多級(一般為3極)積分器構成，這種結構的碼環 的環路為保證其動態性能，環路帶寬不能設的太窄。為了提高碼環的精度和 動態性能，降低碼環的環路帶寬，需要使用載波環來輔助碼環。

現有技術中的一種使用載波環來輔助碼環的方法為：在導航衛星信號 中，載波和偽碼的速率的比值是個固定的常數，因此如果載波環跟蹤上了衛 星信號后，則可以從載波環中得到載波的頻率字，由這個頻率字除以一個系 數就能夠得到碼環的頻率字。

在實現本發明的過程中，發明人發現上述現有技術中的使用載波環來輔 助碼環的方法的缺點為：載波環輔助碼環是在軟件中實現的，由于字長效應 和反饋延時，該方法中的載波的頻率字除以一個系數的算法過程具有一定的 偏差，由載波環得到的多普勒效應不能精確的反映到碼環中，從而使得到的 碼環的頻率字和觀測量值的精度不高。

發明內容

本發明實施例提供了一種衛星接收機中使用載波環來輔助碼環的方法和 裝置，以提高得到的碼環的頻率字和觀測量值的精度。

一種衛星接收機中使用載波環來輔助碼環的方法，包括：

將衛星接收機的載波環路的載波頻率字乘以衛星接收機的本地時鐘得到 第一頻率字，根據所述第一頻率字，以及衛星接收機的本振頻率字和靜態情 況下的偽碼頻率得到步進頻率字；

將在每個本地時鐘的周期內得到的多個所述步進頻率字累加，得到累加 值，通過比較所述累加值和預定的常數的大小輸出進位信號，所述預定的常 數根據衛星接收機的本振頻率字、靜態情況下的偽碼頻率和本地時鐘的頻率 產生；

根據所述進位信號計算出衛星接收機的碼環環路的頻率字。

一種衛星接收機中使用載波環來輔助碼環的裝置，包括：

步進頻率字獲取模塊，用于將衛星接收機的載波環路的載波頻率字乘以 衛星接收機的本地時鐘得到第一頻率字，根據所述第一頻率字，以及衛星接 收機的本振頻率字和靜態情況下的偽碼頻率得到步進頻率字；

進位信號輸出模塊，用于將在每個本地時鐘的周期內得到的多個所述步 進頻率字累加，得到累加值，通過比較所述累加值和預定的常數的大小輸出 進位信號，所述預定的常數根據衛星接收機的本振頻率字、靜態情況下的偽 碼頻率和本地時鐘的頻率產生；

碼環頻率字獲取模塊，用于根據所述進位信號計算出碼環環路的頻率 字。

由上述本發明的實施例提供的技術方案可以看出，本發明實施例可以使 用加法器、減法器等硬件來實現載波環輔助碼環，避免了除法運算所帶來的 碼環環路的頻率字的計算誤差。能顯著提高碼環環路的頻率字和觀測量值的 精度，在不使用載波平滑的條件下就能實現準確定位測速。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所 需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發 明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的 前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現有技術中的一種碼環的環路濾波器和鑒相器部分的結構示意圖；

圖2為本發明實施例一提供的衛星接收機中使用載波環來輔助碼環的方法 的處理流程圖；

圖3為本發明實施例二提供的一種作為碼環的環路的一階環的結構示意 圖；

圖4為本發明實施例提供的一種衛星接收機中使用載波環來輔助碼環的裝 置的具體實現結構圖。

具體實施方式