[發明專利]衛星定位接收機及其載波跟蹤環路假鎖檢測方法

無效

• 申請號: 201310198814.6
• 申請日: 2013-05-24
• 公開（公告）號: CN104181559A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 高科;唐德宇;張大春
• 申請（專利權）人: 凹凸電子(武漢)有限公司
• 主分類號: G01S19/29
• 分類號: G01S19/29
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明涉及衛星定位技術領域，具體涉及一種衛星定位接收機及其載波跟蹤環路假鎖檢測方法。

背景技術

在現有的針對全球定位系統（Global?Positioning?System，GPS）或北斗衛星導航系統（BeiDou?Navigation?Satellite?System，BD）等衛星導航系統的應用中，衛星定位接收機在完成對衛星信號的捕獲后進入跟蹤環路。跟蹤環路包括載波跟蹤環路和碼跟蹤環路。

在載波跟蹤環路中，只要信號的同相分量I和正交分量Q是在同一個數據比特時間段內采樣到的，即I和Q沒有跨越數據比特的跳變，在接收機鎖頻環鑒別器（Frequency-locked?loop?Discriminator，以下簡稱為FD或鑒頻器）內便不會因為數據跳變而導致跟蹤的載波頻率模糊。但是，在高動態環境或初始頻偏大的情況下，鎖頻環可能會鎖定在錯誤的頻率上，即造成載波跟蹤環路假鎖，從而導致衛星定位不準確。同時，由于鎖相環（Phase-locked?loop，PLL）對信號調制不敏感，導致鎖相環鑒別器（Phase-locked?loop?Discriminator，以下簡稱為PD或鑒相器）跟蹤的相位模糊，也會造成載波跟蹤環路假鎖，從而導致衛星定位不準確。

為了減少載波跟蹤環路假鎖，在現有技術中，一般采用以下技術，即：在初始跟蹤時，采用較短的預檢測積分時間（更寬的牽引范圍），即采用動態能力強的鎖頻環（Frequency-locked?loop，FLL）構成載波跟蹤環路，以跟蹤載波頻率并消除載波頻率的動態變化；在進入穩態跟蹤后，采用預檢測積分時間長的時間，即采用熱噪聲誤差小的鎖相環和鎖頻環構成載波跟蹤環路，以將載波頻率誤差進一步縮小到鎖相環能夠穩定跟蹤，從而對載波相位進行精確跟蹤和定位。

但是，采用該方法只能減少假鎖出現的概率，并不能實時檢測出假鎖。

此外，即使載波跟蹤環路出現了假鎖，例如鎖頻環鎖定在錯誤的頻點上或者鎖相環鎖定在錯誤的相位上，載波跟蹤環路也可能持續跟蹤，并且用于判斷載波跟蹤環路質量的控制參數（例如，載波噪聲功率譜密度比（Carrier-to-noise-density?ratio，CN0））正常。因此，基于控制參數例如CN0也不能準確檢測出假鎖。

發明內容

發明要解決的技術問題

有鑒于此，本發明要解決的技術問題是，提供一種衛星定位接收機及其載波跟蹤環路假鎖檢測方法，以及時準確地檢測出載波跟蹤環路是否出現了假鎖。

用于解決技術問題的技術方案

為了解決上述技術問題，根據本發明的實施例，提供了一種載波跟蹤環路假鎖檢測方法，包括：

在載波跟蹤環路以包括鎖相環和鎖頻環的第一模式進行載波跟蹤的情況下，獲取所述鎖頻環的鑒別器和/或所述鎖相環的鑒別器在預定時間段內的輸出平均值；以及

在所述鎖頻環的鑒別器的輸出平均值的絕對值大于第一閾值和/或所述鎖相環的鑒別器的輸出平均值的絕對值大于第二閾值的情況下，判定所述載波跟蹤環路出現了假鎖。

對于上述載波跟蹤環路假鎖檢測方法，在一種可能的實現方式中，所述第一閾值小于8赫茲，例如等于2赫茲。

對于上述載波跟蹤環路假鎖檢測方法，在一種可能的實現方式中，所述第二閾值小于0.5弧度，例如等于0.1弧度。

對于上述載波跟蹤環路假鎖檢測方法，在一種可能的實現方式中，所述預定時間段大于或等于1秒，例如等于2秒。

對于上述載波跟蹤環路假鎖檢測方法，在一種可能的實現方式中，還包括：

在判定所述載波跟蹤環路出現了假鎖的情況下，將所述載波跟蹤環路切換為以包括所述鎖頻環的第二模式進行載波跟蹤。

為了解決上述技術問題，根據本發明的實施例，提供了一種衛星定位接收機，包括：

獲取單元，與所述衛星定位接收機的載波跟蹤環路中的鎖頻環鑒別器和/或鎖相環鑒別器連接，用于在所述載波跟蹤環路以包括鎖相環和鎖頻環的第一模式進行載波跟蹤的情況下，獲取所述鎖頻環鑒別器和/或所述鎖相環鑒別器在預定時間段內的輸出平均值；以及