一种高动态GNSS载波信号的跟踪方法及系统

摘要

本发明公开了一种高动态GNSS载波信号的跟踪方法及系统，该方法包括：初始解调与预检测积分；估算当前载波信号的多普勒频率及卫星方向的加速度；二次解调；载波相位检测与导航电文提取；环路更新与重解调。该系统包括：第一载波压控震荡器、预检测积分器、分数阶傅里叶变换器、加速度估计器、高动态监频器、第二载波压控震荡器、监相器以及跟踪滤波器。本发明的高动态GNSS载波信号的跟踪方法及系统，使得接收机可以对极高动态的载波信号进行跟踪，解除了环路带宽对动态跟踪能力的限制，且减小了动态水平对检测的影响，简化了跟踪环路设计，扩展了基于北斗/GPS的GNSS接收机的使用范围。

主权项

一种高动态GNSS载波信号的跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：S11：初始解调与预检测积分：使用第一载波压控震荡器产生一个稳定的本地载波f_L1，用于对接扩后的载波信号x进行初始解调；然后，使用预检测积分器对初始解调后的载波信号分段进行相关积分，产生由N个离散点组成的信号O(k),k＝1,2,3,...,N；S12：对信号O(k)，消除导航电文翻转并计算其分数阶傅里叶变换，根据其变换结果，进行二维的峰值搜索；然后，使用高动态鉴频与加速度估计器估计当前载波信号的多普勒频率f_d以及卫星视线方向的加速度a；S13：二次解调：根据当前载波信号的多普勒频率与频率变化率，使用第二载波压控震荡器产生一个高更新频率的本地载波f_L2，用于对初始解调后的载波信号进行二次解调，从而完全剥离载波多普勒；其中，所述频率变化率为多普勒变化系数与加速度a的乘积；S14：载波相位检测与导航电文提取：使用鉴相器检测二次解调后的载波信号的相位残差，根据所述相位残差得到载波相位，并根据导航电文翻转提取导航电文；S15：环路更新与重解调：保持本地载波f_L1，得到新的离散信号O(k),k＝2,3,4,...,N+1，使得环路更新并保持对信号的跟踪；当多普勒频率超过当前跟踪范围时，对本地载波f_L1进行更新，使用更新后的本地载波f_L1对接扩后的载波信号x进行重解调并继续跟踪信号。