[發明專利]跟蹤全球導航衛星系統信號的方法和設備及其接收機

有效

• 申請號: 201310677052.8
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN103869337B
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發明（設計）人: 高在赫
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: G01S19/24
• 分類號: G01S19/24;G01S19/23
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司11286
• 代理人: 金玉蘭,李柱天

本申請要求于2012年12月12日提交的第10-2012-0144801號韓國專利申請的權益，該申請的主題通過引用合并于此。

技術領域

本發明構思涉及信號處理方法，更具體地講，涉及用于跟蹤全球導航衛星系統（GNSS）的信號的方法和設備。本發明構思還涉及包括這樣的設備和/或使用這樣的方法的衛星信號接收機。

背景技術

GNSS本質上是一組系統，該一組系統共同地能夠定位目標對象的位置、然后使用衛星陣列將關于該目標對象的位置信息提供給地面接收裝置。

GNSS包括由美國運行的全球定位系統（GPS）、由俄羅斯運行的全球導航衛星系統（GLONASS）和由歐盟運行的伽利略定位系統。為了有效地運行，GNSS必須獲取并跟蹤衛星信號。存在與這個處理相關聯的許多困難，并且許多環境效果和運行效果降低了衛星信號的質量和可接收度。這些降低效果之一被稱為“多徑”。多徑是這樣的信號傳輸現象：通常接收機接收到同一信號的沿著不同傳輸路徑傳播的兩個或更多個不同的（例如，時間或相位）版本。目前正在對識別并減輕GNSS中的多徑的性能降低效果的方式進行研究。

發明內容

本發明構思提供一種信號處理方法，更具體地講，提供一種用于跟蹤全球導航衛星系統（GNSS）的信號的方法和設備以及包括該方法和設備的衛星信號接收機，該方法和設備以及衛星信號接收機能夠檢測多徑效應并且當從GNSS獲取衛星信號并跟蹤該衛星信號時補償這些效應。

根據本發明構思的一方面，提供一種跟蹤衛星導航系統中的信號的方法，該方法包括：產生包括E碼、P碼、L碼以及第一碼和第二碼的復制碼；計算接收的信號和復制碼的多個相關值；鑒別從分別與復制碼相應的相關點導出的多個斜率的梯度；并且根據鑒別結果檢測由于多徑信號分量而導致的時間延遲。

跟蹤信號的方法還可包括根據檢測時間延遲的結果來計算用于補償當前同步時間點的延遲誤差的補償值。

相關點中的每個可位于具有作為每個軸的時間延遲和相關值的平面上的相關響應曲線圖上。

鑒別多個斜率的梯度的步驟可包括鑒別所述多個斜率中的每個的梯度符號和梯度值。

檢測時間延遲的步驟可包括基于比較所述多個斜率的梯度符號和梯度值的結果來檢測時間延遲。

鑒別所述多個斜率的梯度的步驟可包括：導出連接E點和第一點的第一斜率、連接第一點和P點的第二斜率、連接L點和第二點的第三斜率、以及連接第二點和P點的第四斜率；并且鑒別第一斜率至第四斜率中每個的梯度。

檢測時間延遲的步驟可包括根據比較梯度符號和梯度值中的至少一個的結果來檢測時間延遲。

檢測時間延遲的步驟可包括：比較第一斜率和第二斜率的梯度符號；比較第三斜率和第四斜率的梯度符號；并且比較第一斜率與第二斜率之間的梯度值的差的絕對值和第三斜率與第四斜率之間的梯度值的差的絕對值。

檢測時間延遲的步驟可包括：通過比較斜率的梯度來產生多種比較結果組合之中的任何一種比較結果組合；并且根據所產生的比較結果應用不同的時間延遲檢測方案。

第一碼的時間延遲可大于E碼且小于P碼，第二碼的時間延遲可大于P碼且小于L碼。

產生復制碼的步驟還可包括產生具有不同時間延遲的第三碼至第n碼（其中，n是3或更大的整數），并且鑒別梯度的步驟還包括使用與第三碼至第n碼相應的第三相關點至第n相關點（其中，n是3或更大的整數）。

根據本發明構思的另一方面，提供一種用于跟蹤衛星導航系統中的信號的設備，該設備包括：復制碼產生器，產生包括E碼、P碼、L碼和至少兩個碼的復制碼；相關值計算單元，通過使用接收的信號和復制碼來計算多個相關值；梯度鑒別器，鑒別從分別與復制碼相應的相關點導出的多個斜率的梯度；以及處理單元，根據鑒別結果檢測由于多徑信號分量而導致的時間延遲，并根據所檢測的時間延遲輸出補償值。

根據本發明構思的又一方面，提供一種衛星信號接收機，該衛星信號接收機包括：射頻（RF）模塊，對接收的衛星信號執行頻率變換；信號處理單元，包括信號獲取模塊和信號跟蹤模塊，信號獲取模塊對經過頻率變換的衛星信號執行信號獲取操作，信號跟蹤模塊執行信號跟蹤操作，其中，信號跟蹤模塊產生包括E碼、P碼、L碼和至少兩個碼的復制碼以計算衛星信號的多個相關值，從分別與復制碼相應的相關點導出多個斜率以鑒別每個斜率的梯度，并基于梯度鑒別結果檢測由于衛星信號的多徑信號分量而導致的時間延遲。