[發明專利]一種基于最優相關間隔的碼相位過零點偏差抑制方法

有效

• 申請號: 201910365077.1
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110045398B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 呂志成;馬春江;唐小妹;肖志斌;孫廣富;林紅磊;左勇;魯祖坤;孫鵬躍
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G01S19/30
• 分類號: G01S19/30
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 董惠文

本發明提供一種基于最優相關間隔的碼相位過零點偏差抑制方法，通過設計早減遲碼相位鑒別器的最優相關間隔有效抑制早減遲碼相位鑒別器的碼相位過零點偏差，其中在已知擴頻碼速率f_c和基帶信號采樣頻率f_s的條件下，設計的最優相關間隔D為：上述基于最優相關間隔的碼相位過零點偏差抑制方法，可應用于衛星導航信號接收機或者其他類型的擴頻接收機中。本發明的整個實施過程中只改變了碼相位鑒別器的相關間隔，本發明實現簡單，運算量小，并且實施起來也非常方便，可直接用于傳統的衛星導航信號接收機或者其他類型的擴頻接收機中的偽碼跟蹤環路中。

技術領域

本發明屬于導航技術領域，尤其涉及一種基于最優相關間隔的碼相位過零點偏差方法，其可運用在衛星導航信號接收機或者其他類型的擴頻接收機中。

背景技術

在衛星導航等時間同步系統中，擴頻信號的碼相位是一個重要的觀測量，可以為用戶提供高精度無模糊的時差觀測結果。如果不忽略旁瓣，擴頻信號在理論上是無限帶寬的。當使用有限的采樣率對無限帶寬的信號進行采樣時，得到的數字信號就會失真。因此，在對有限采樣的數字擴頻信號的碼相位進行估計時，除了熱噪聲之外，還會存在失真誤差的影響，這在高精度的應用中不可忽視。

在早減遲(Earlyminus Later，E-L)碼相位鑒別器中，過零點偏差是指由于采樣失真引起的碼相位估計誤差。過零點偏差的類型有兩種，一種是數字信號相關曲線的碼相位分辨率不足；另一種則是數字信號自相關曲線的非對稱。數字信號的時域分辨率由采樣率決定。對于數字擴頻信號而言，初始的碼相位信息可以分布在不同的采樣時刻，并且在相關域得到解析。因此，數字擴頻信號相關域的碼相位分辨率，要遠大于時域相位分辨率。非等量采樣就是通過設計非整數倍擴頻碼速率的采樣頻率，提高數字擴頻碼信號在相關域的分辨率，從而對由于分辨率引起的過零點偏差進行有效抑制。然而，非等量采樣并沒有消除自相關曲線的非對稱性，因此，并不能消除由于非對稱引起的過零點偏差。部分研究者提出了一種擴頻信號最優采樣的方法，但是這種設計對采樣頻率和擴頻碼速率的要求過高，并不利于工程實現。

發明內容

針對現有技術存在的缺陷，本發明提供一種基于最優相關間隔的碼相位過零點偏差抑制方法,旨在抑制早減遲數字碼相位鑒別器的過零點偏差。

為實現本發明的技術目的，采用以下技術方案：

一種基于最優相關間隔的碼相位過零點偏差抑制方法，通過設計早減遲碼相位鑒別器的最優相關間隔有效抑制早減遲碼相位鑒別器的碼相位過零點偏差，其中在已知擴頻碼速率f_c和基帶信號采樣頻率f_s的條件下，設計的最優相關間隔D為：

一種早減遲碼相位鑒別器，采用上述基于最優相關間隔的碼相位過零點偏差抑制方法抑制早減遲碼相位鑒別器的碼相位過零點偏差。具體地，通過設計早減遲碼相位鑒別器的最優相關間隔有效抑制早減遲碼相位鑒別器的碼相位過零點偏差，其中在已知擴頻碼速率f_c和基帶信號采樣頻率f_s的條件下，設計的最優相關間隔D為：

上述基于最優相關間隔的碼相位過零點偏差抑制方法，可應用于衛星導航信號接收機或者其他類型的擴頻接收機中。即一種衛星導航信號接收機，包括早減遲碼相位鑒別器，采用如權利要求1所述的基于最優相關間隔的碼相位過零點偏差抑制方法抑制早減遲碼相位鑒別器的碼相位過零點偏差。具體地，通過設計早減遲碼相位鑒別器的最優相關間隔有效抑制早減遲碼相位鑒別器的碼相位過零點偏差，其中在已知擴頻碼速率f_c和基帶信號采樣頻率f_s的條件下，設計的最優相關間隔D為：

本發明的有益效果是：