一种惯性信息辅助的卫星接收机基带信号处理方法

摘要

本发明公开了一种惯性信息辅助的卫星接收机基带信号处理方法，包括以下步骤：(1)建立适用于高动态4阶PLL载波跟踪环的状态空间方程；(2)使用4阶PLL载波跟踪环模型和预测估计方法估计载波相位及多普勒频移，用于计算载波NCO控制量(3)引入惯性辅助信息计算载体至卫星视线速度，得到当前多普勒频移用以辅助载波环路的跟踪，并计算载波NCO控制量(4)使用4阶PLL载波跟踪环估计的多普勒频移辅助码跟踪环，码跟踪环采用2阶DLL。本发明具有动态性高、跟踪误差小、鲁棒性好、适用范围广等优点。

主权项

1.一种惯性信息辅助的卫星接收机基带信号处理方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）建立适用于高动态4阶PLL载波跟踪环的状态空间方程，其中以载波相位估计值多普勒频移多普勒频移率多普勒频移加速度作为状态变量，以载波相位鉴相器的输出作为测量值；（2）使用4阶PLL载波跟踪环模型和预测估计方法估计载波相位及多普勒频移，用于计算载波NCO控制量（3）引入惯性辅助信息计算载体至卫星视线速度，得到当前多普勒频移用以辅助载波环路的跟踪，并计算载波NCO控制量（4）使用4阶PLL载波跟踪环估计的多普勒频移辅助码跟踪环，码跟踪环采用2阶DLL；所述步骤（1）的4阶PLL状态空间方程的状态矢量为其中，为第k时刻的载波相位估计值，为第k时刻的多普勒频移，为第k时刻的多普勒频移率，为第k时刻的多普勒频移加速度；所述步骤（3）中载波NCO控制量的计算公式为：${\hat{f}}_{\mathrm{ca},\mathrm{NCO},k+1}=f_{\mathrm{IF}}+\Delta {\tilde{f}}_{\mathrm{ca},k+1}^{-}+\frac{{\tilde{\phi }}_{\mathrm{ca},k}^{+}-{\tilde{\phi }}_{\mathrm{ca},k}^{-}}{2\mathrm{\pi \tau }}+\Delta {\bar{f}}_{\mathrm{INS},k+1}$其中，f_IF为GNSS基带信号的中频频率，τ为环路更新时间，为第k时刻的载波相位估计值，为第k+1时刻的载波相位估计值，上标-和+分别表示更新前和更新后。