[發明專利]一種快速高動態GNSS頻率搜索方法

有效

• 申請號: 201710991658.7
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN107843905B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 吳超;孫閩紅;劉二小;鐘華;簡志華;劉瑋;汪立新
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G01S19/24
• 分類號: G01S19/24
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 周希良;張嬋嬋

本發明公開了一種快速高動態GNSS頻率搜索方法，包括以下步驟：S1.接收高動態后相關信號，對高動態后相關信號進行調頻斜率壓縮搜索，得出預測的調頻斜率α；S2.將預測的調頻斜率α去除其對后相關信號的影響，得出預測的初始頻率f。本發明考慮到了接收機與衛星有相對加速度的信號頻率估計，采用兩步壓縮，第一步壓縮調頻斜率搜索，采用相鄰差分的方式減小數據調制對檢測峰值的影響；第二步利用信號循環平穩特性取信號自相關，去除數據比特對積分峰值的影響?；谏鲜鰞刹椒蛛x了比特符號、初始頻率和調頻斜率間相互影響，實現了快速估計頻率的目的。

技術領域

本發明屬于通信技術領域，具體涉及一種快速高動態GNSS頻率搜索方法。

背景技術

隨著科技水平的進步，無線通信技術和全球衛星定位系統(GPS)技術越來越多地應用于日常生活的方方面面開始，其中，GNSS(Global Navigation Satellite System)，全球導航衛星系統，其定位是利用一組衛星的偽距、星歷、衛星發射時間等觀測量來是的，同時還必須知道用戶鐘差。衛星導航接收機捕獲并跟蹤多個GNSS衛星的信號，然后解調其中調制的導航數據。衛星導航接收機利用測距碼計算GNSS衛星與用戶的相對距離，利用導航數據中的星歷數據解算衛星位置和時間模型，進而計算出用戶的位置。衛星導航定位技術目前已基本取代了地基無線電導航、傳統大地測量和天文測量導航定位技術，并推動了大地測量與導航定位領域的全新發展。因此，GNSS系統是國家安全和社會經濟發展的基礎設施。

在高軌衛星及飛行器定位中，主要依賴于GNSS定位，在定位過程中，需要對該信號進行接收，但目前接收的GNSS頻率信號具有高動態性，也就說載體運行在高速、高加速度與高加加速度的環境中時，接收機對信號的接收受到信號的多普勒效應的影響，存在誤差，影響了定位精度。接收機接收到的GNSS頻率信號不僅包含了隨時間變化的一次項系數，即初始頻率，還包含了一個二次項系數稱即調頻斜率，這兩項系數計算求解的準確性直接影響了定位精度，一旦定位不準確，會造成導航錯誤或定位錯誤，對生產建設及出行等帶來影響，造成社會經濟及資源損壞。目前，對怎樣即精準又快速的估計兩個系數一直是高動態GNSS信號領域的一項難題。

高動態GNSS頻率估計技術，主要是針對高動態GNSS信號的捕獲進行的，當代國內的研究方向大都注重大頻偏，即頻率僅受到一次項系數初始頻率影響的情況下進行分析計算，計算過程復雜、效率低，同時也忽略了調頻斜率，而在對初始頻率和調頻斜率共同影響下的GNSS信號估計技術研究則更少。因此，為了提高定位進度，提高高動態GNSS頻率的計算準確性及效率仍需要進一步研究。

發明內容

本發明的目的是為了解決目前高動態GNSS信號計算正確性不高及效率低的問題，提供一種快速高動態GNSS頻率搜索方法，能快速且精準的估計GNSS信號的初始頻率和調頻斜率。

為了達到上述發明目的，本發明采用以下技術方案：

一種快速高動態GNSS頻率搜索方法，包括以下步驟：

S1.接收高動態后相關信號，對高動態后相關信號進行調頻斜率壓縮搜索，得出預測的調頻斜率α；

S2.將預測的調頻斜率α去除其對后相關信號的影響，得出預測的初始頻率f。

進一步，所述步驟S1中，對高動態后相關信號調頻斜率進行壓縮搜索包括以下步驟：

S11.將接收到GNSS后相關信號進行調頻斜率壓縮搜索；

S12.將步驟S11中的后相關信號進行相鄰差分；

S13.對步驟S12中得到的相鄰差分信號進行壓縮調頻斜率搜索且進行相干積分；

S14.對步驟S12中積分后的實部進行判斷，如果所有實部大于第一閾值，得到預測的調頻斜率α，進行步驟S2；否則，所有實部小于或等于第一閾值，則返回步驟S13。