[發(fā)明專利]信號跟蹤方法和信號跟蹤裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210231717.1
• 申請日: 2022-03-10
• 公開（公告）號: CN114578394A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚錚;漆耘含;陸明泉
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: G01S19/24
• 分類號: G01S19/24;G01S19/29;G01S19/30;G01S19/37
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11204
• 代理人: 王達(dá)佐;王艷春

本申請公開了一種信號跟蹤方法和信號跟蹤裝置。該方法包括：接收寬帶復(fù)合信號；寬帶復(fù)合信號包括至少一個(gè)上邊帶信號分量和至少一個(gè)下邊帶信號分量；利用第一本地即時(shí)碼對第一目標(biāo)信號進(jìn)行跟蹤，以至少確定載波與副載波的當(dāng)前的融合相位和當(dāng)前的融合頻率；利用本地即時(shí)載波對第二目標(biāo)信號進(jìn)行跟蹤，以至少確定當(dāng)前的碼相位、當(dāng)前的碼頻率、當(dāng)前的副載波相位和當(dāng)前的副載波頻率；第一目標(biāo)信號和第二目標(biāo)信號中的其中一個(gè)為上邊帶信號分量，另外一個(gè)為下邊帶信號分量；第一本地即時(shí)碼基于先前的碼相位和先前的碼頻率確定，本地即時(shí)載波基于先前的融合相位和先前的融合頻率確定。本申請解決了載波相位和副載波相位耦合的問題、準(zhǔn)確率更高。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請實(shí)施方式涉及衛(wèi)星導(dǎo)航跟蹤技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及信號跟蹤方法和信號跟蹤裝置。

背景技術(shù)

隨著人們對定位精度的要求越來越高，全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(Global NavigationSatellite System，簡稱GNSS)不斷更新?lián)Q代。由于相比于二進(jìn)制相移鍵控(Binary PhaseShift Keying，簡稱BPSK)信號，副載波調(diào)制的信號具備頻域分離特性、更寬的均方根帶寬以及更高的測距精度，因此目前GNSS信號通常采用副載波調(diào)制的信號例如AltBOC信號或ACE-BOC寬帶復(fù)合信號。

AltBOC信號和ACE-BOC寬帶復(fù)合信號均為雙頻恒包絡(luò)復(fù)合信號，大多數(shù)情況下兩者均有四個(gè)信號分量，其中兩個(gè)信號分量位于下邊帶，另外兩個(gè)信號分量位于上邊帶。AltBOC信號的四個(gè)信號分量的功率相等，而ACE-BOC寬帶復(fù)合信號的四個(gè)信號分量的功率是可以被調(diào)配的，也就是說，ACE-BOC寬帶復(fù)合信號的四個(gè)信號分量的功率可以不相等。與AltBOC信號相比，ACE-BOC寬帶復(fù)合信號的信號分量的功率分配具有更高的靈活性，可以滿足GNSS的不同設(shè)計(jì)和應(yīng)用需求。

雖然一般情況下ACE-BOC寬帶復(fù)合信號具有四個(gè)信號分量，但是在特殊情況下例如為了滿足特定應(yīng)用需求某一個(gè)信號分量的功率可能被調(diào)制為零時(shí)，ACE-BOC寬帶復(fù)合信號的信號分量的數(shù)量小于4。不過，無論ACE-BOC寬帶復(fù)合信號是否具有四個(gè)信號分量，其各個(gè)信號分量的載波相位和副載波相位是嚴(yán)重耦合的。

針對GNSS信號采用的跟蹤技術(shù)一般為DBT技術(shù)或ASYM-DBT技術(shù)中。其中，DBT技術(shù)僅適用于信號分量功率相等的GNSS信號例如AltBOC信號，無法解決載波相位和副載波相位耦合的問題。雖然，ASYM-DBT技術(shù)可以適用于信號分量功率不相等的GNSS信號，但是ASYM-DBT技術(shù)針對的是信號分量的幅度域，也就是說，ASYM-DBT技術(shù)是通過對各個(gè)信號分量功率也即幅度進(jìn)行估計(jì)和歸一化來實(shí)現(xiàn)信號跟蹤，也就是說，ASYM-DBT技術(shù)先將非等功率的信號分量等效轉(zhuǎn)換為等功率的信號分量后再采用DBT技術(shù)，而信號分量功率的估計(jì)會(huì)受到很多因素干擾、準(zhǔn)確性非常低，進(jìn)而導(dǎo)致歸一化后的信號功率仍然不相等，致使后續(xù)無法采用的DBT技術(shù)。由上可知，現(xiàn)有的跟蹤技術(shù)無法解決載波相位和副載波相位耦合的問題，不適用于ACE-BOC寬帶復(fù)合信號。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本申請第一方面提供的信號跟蹤方法，包括：

接收寬帶復(fù)合信號；其中，所述寬帶復(fù)合信號包括至少一個(gè)上邊帶信號分量和至少一個(gè)下邊帶信號分量；

利用第一本地即時(shí)碼對第一目標(biāo)信號進(jìn)行跟蹤，以至少確定載波與副載波的當(dāng)前的融合相位和當(dāng)前的融合頻率；以及

利用本地即時(shí)載波對第二目標(biāo)信號進(jìn)行跟蹤，以至少確定當(dāng)前的碼相位、當(dāng)前的碼頻率、當(dāng)前的副載波相位和當(dāng)前的副載波頻率；

其中，所述第一目標(biāo)信號和所述第二目標(biāo)信號中的其中一個(gè)為所述上邊帶信號分量，另外一個(gè)為所述下邊帶信號分量；所述第一本地即時(shí)碼基于先前的所述碼相位和先前的碼頻率確定，所述本地即時(shí)載波基于先前的所述融合相位和先前的所述融合頻率確定。

根據(jù)本申請第二方面提供的信號跟蹤裝置，包括：