电离层电子总含量监测的GNSS基带信号处理方法

摘要

本发明提出一种电离层电子总含量监测的GNSS基带信号处理方法，其利用GNSS双频载波信号监测电离层TEC方法，针对GNSS在电离层TEC监测领域应用特点，通过对GNSS双频信号的载波跟踪环路鉴相器作和与作差，耦合双频载波信号的跟踪环路，实现双频信号载波跟踪环路的相互辅助，并利用其差路输出转换值来平滑码环输出来解算出的电离层TEC，从而得到高精度和高准确度的电离层TEC值。本发明能有效提高电离层TECA的监测精度，能利用双频信号的相互辅助，能避免周跳对电离层TEC监测值的影响；将双频信号载波跟踪环路的相互辅助，双频载波跟踪环路都能彼此得到对方环路跟踪信息的辅助，以提高双频信号的跟踪灵敏度。

主权项

一种电离层电子总含量监测的GNSS基带信号处理方法，其特征在于，该GNSS基带信号处理方法包括：步骤1，在共星的GNSS双频信号处理的跟踪阶段，双频载波跟踪环路进行双频载波信号的闭环跟踪，跟踪步骤是：将第二环路鉴相器的输出结果乘以系数k1进行变换获得变换值；将第一环路鉴相器的输出结果与所述变换值作和，并乘以系数k2作为第一环路滤波器的输入；将第一环路鉴相器的输出结果与所述变换值作差，并乘以系数k3作为第二环路滤波器的输入；所述第一环路滤波器输出滤波结果送入的环路NCO1；所述第二环路滤波器输出滤波结果送入的环路NCO2；将所述环路NCO1和所述环路NCO2均与环路参数预测装置相接，所述环路参数预测装置恢复出双频信号的载波环路鉴相值；将所述载波环路鉴相值送入相应的环路鉴相器，完成双频载波信号的闭环跟踪；步骤2，将恢复出双频信号的载波环路鉴相值辅助到其各自的码环滤波器输入端，进行载波环对码环的辅助操作；步骤3，将第二环路滤波器经环路NCO2的输出值按照公式TECR＝‑3.626×Δφ′₄进行计算得到电离层TEC的变化率TECR，所述输出值的单位是周2π；步骤4，将L1和L2码跟踪环路的环路滤波器的输出转化到单位为米的量纲，分别得到量纲F1与量纲F2，将量纲F1与量纲F2按照公式TEC1＝9.52×(F2‑F1)进行变换得到TEC1值；步骤5，将所述变化率TECR和所述TEC1值送入到平滑算法中，输出电离层高精度的TECA。