[發(fā)明專(zhuān)利]一種GPS衛(wèi)星信號(hào)載波環(huán)跟蹤方法和裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310314328.6
• 申請(qǐng)日: 2013-07-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104345323A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊崇艷;馮云慶;胡勝發(fā)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 安凱(廣州）微電子技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01S19/29
• 分類(lèi)號(hào): G01S19/29
• 代理公司: 深圳中一專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所 44237
• 代理人: 張全文

1.一種GPS衛(wèi)星信號(hào)載波環(huán)跟蹤方法，其特征在于，包括：

獲取衛(wèi)星信號(hào)的載噪比；

當(dāng)所述衛(wèi)星信號(hào)的載噪比大于或者等于第一閾值時(shí)，載波環(huán)采用鎖頻環(huán)輔助鎖相環(huán)算法對(duì)所述衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行跟蹤，所述載波環(huán)包括鑒頻器、鑒相器、環(huán)路濾波器、壓控振蕩器；

當(dāng)所述衛(wèi)星信號(hào)的載噪比小于所述第一閾值時(shí)，載波環(huán)采用卡爾曼濾波算法結(jié)合鎖頻環(huán)輔助鎖相環(huán)算法對(duì)信號(hào)進(jìn)行跟蹤，所述載波環(huán)包括鑒頻器、鑒相器、卡爾曼濾波器、壓控振蕩器。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

在采用卡爾曼濾波算法結(jié)合鎖頻環(huán)輔助鎖相環(huán)算法對(duì)信號(hào)進(jìn)行跟蹤的過(guò)程中，如果衛(wèi)星信號(hào)的載噪比增強(qiáng)到第二閾值，則載波環(huán)切換至鎖頻環(huán)輔助鎖相環(huán)算法對(duì)信號(hào)進(jìn)行跟蹤。

3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述載波環(huán)采用卡爾曼濾波算法結(jié)合鎖頻環(huán)輔助鎖相環(huán)算法對(duì)所述衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行跟蹤，包括：

根據(jù)接收信號(hào)的模型和復(fù)現(xiàn)載波信號(hào)模型，選取接收信號(hào)與復(fù)現(xiàn)信號(hào)之間的相位差值、接收信號(hào)的多普勒頻移和接收信號(hào)多普勒頻移變化率作為卡爾曼濾波模型的狀態(tài)向量，根據(jù)所述狀態(tài)向量得到卡爾曼濾波的狀態(tài)方程；

將鑒頻器的鑒頻結(jié)果和鑒相器的鑒相結(jié)果作為卡爾曼濾波觀測(cè)向量的兩個(gè)觀測(cè)變量，根據(jù)所述的觀測(cè)向量以及狀態(tài)向量得到卡爾曼濾波的觀測(cè)方程；

根據(jù)所述的狀態(tài)方程和觀測(cè)方程以及卡爾曼濾波的一步狀態(tài)預(yù)測(cè)方程、一步誤差協(xié)方差預(yù)測(cè)方程、濾波增益矩陣、狀態(tài)最優(yōu)估計(jì)方程、最優(yōu)估計(jì)誤差協(xié)方差方程計(jì)算得到當(dāng)前時(shí)刻所述卡爾曼濾波器輸出的狀態(tài)最優(yōu)估計(jì)值，并將所述狀態(tài)最優(yōu)估計(jì)值發(fā)送給所述的壓控振蕩器；

所述壓控振蕩器根據(jù)卡爾曼濾波器輸出的狀態(tài)最優(yōu)估計(jì)值，調(diào)整輸出的復(fù)現(xiàn)載波信號(hào)頻率，對(duì)接收的衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行跟蹤。

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述的狀態(tài)方程中，k-1時(shí)刻的系統(tǒng)狀態(tài)向量為X(k-1)，所述X(k-1)=θe(k-1)fd(k-1)αd(k-1),]]>θ_e(k-1)、f_d(k-1)、α_d(k-1)分別表示k-1時(shí)刻接收信號(hào)與復(fù)現(xiàn)信號(hào)之間的相位差值、接收信號(hào)的多普勒頻移、接收信號(hào)的多普勒頻移變化率，θ_e、f_d、α_d初始值分別為最近保存的n個(gè)接收信號(hào)與復(fù)現(xiàn)信號(hào)之間的相位差異、接收信號(hào)的多普勒頻移、接收信號(hào)的多普勒頻移變化率的平均值。