一种GPS信号接收机的载波跟踪方法及环路

摘要

本发明提出了一种GPS信号接收机的载波跟踪方法及环路，所述方法包含：步骤101，经过天线接收GPS卫星信号，然后对接收的GPS卫星信号进行下变频和相关处理，得到相关结果；步骤102，将相关结果输入鉴别器计算接收信号与本地信号的频率差或相位差，其中，当载波环为锁频环时，所述鉴别器为鉴频器；当载波环为锁相环时，所述鉴别器是鉴相器；步骤103，将鉴别结果采用卡尔曼滤波器进行滤波；步骤104，将滤波更新后的输出结果再输入环路滤波器进行滤波，进而输出载波多普勒频率，依据载波多普勒频率和载波频率产生本地载波。本发明利用改进的卡尔曼滤波对跟踪环中的载波环进行改进和优化，因此在简化计算量的同时，大大提高了对高灵敏度GPS信号的跟踪精度。

主权项

一种GPS信号接收机的载波跟踪环路，包含：鉴频器和环路滤波器，其特征在于，所述鉴频器和环路滤波器之间还包含一个采用线性卡尔曼滤波算法的卡尔曼滤波器，且所述卡尔曼滤波器与环路滤波器之间还设置一条反馈通路，用于将环路滤波器的输出信号反馈至卡尔曼滤波器；其中，所述线性卡尔曼滤波算法所选取的量测量和状态量之间的关系是线性的；所述量测量即为观测量，指的是鉴频器的输出，具体为接收信号与本地复制信号的频率差；所述状态量为：基于CV模型的FLL中的状态量有2个，分别为接收信号与本地复制信号的频率差、接收信号的多普勒频率变化率；基于CA模型的FLL中的状态量有3个，包括：接收信号与本地复制信号的频率差、接收信号的多普勒频率变化率及多普勒频率加速度；所述量测量和状态量之间的关系式为：${\hat{Z}}_{(k/k-1)}=H\times {\hat{X}}_{(k/k-1)}$其中，为在k‑1时刻对k时刻观测值的预测，为在k‑1时刻对k时刻状态值的预测，H为观测矩阵。