一种基于FPGA的GPS软件接收机信号跟踪方法及其系统

摘要

一种基于FPGA的GPS软件接收机跟踪方法，输入的数字中频信号与载波发生器的I、Q两路相乘后进入码相关器，得到六路相关结果，在载波跟踪环路中，取六路相关输出中的IP、QP进入相位判决器，当相位偏移满足Δθ＞θH，采用载波鉴频器进行鉴频运算，Δθ＜θH时，采用载波鉴相器进行鉴相运算，结果经载波环路滤波器滤波后进入载波发生器中来调整载波频率；在码跟踪环路中，取IE、IL、QE、QL进入码环路鉴别器进行鉴相运算，结果经过码环路滤波器滤波后进入CA码发生器来调整CA码的相位。两个环路交叉耦合，对载波频率和码相位进行同步跟踪，使本地复现的载波和码与信号对准，后级积分累加判决器对IP进行积分判决后，得到导航数据位。

主权项

一种基于FPGA的GPS软件接收机跟踪方法，其特征在于：码相位跟踪环采用超前‑滞后跟踪环的延迟锁定环来跟踪GPS信号中C/A码的相位，载波跟踪环采用锁频环和Costas锁相环交替工作的方式，当GPS软件接收机跟踪开始时，输入的数字中频信号分为两路，和载波发生器的I、Q两路相乘后进入码相关器，分别和E、P、L三路伪码进行相关，得到六路相关结果，在载波跟踪环路中，取六路相关输出中的IP、QP进入相位判决器，当相位偏移满足Δθ＞θH，采用载波鉴频器进行鉴频运算，使相位偏移不断缩小直到Δθ＜θH时，采用载波鉴相器进行鉴相运算，结果经载波环路滤波器滤波后进入载波发生器中来调整载波频率；在码跟踪环路中，取IE、IL、QE、QL进入码环路鉴别器进行鉴相运算，结果经过码环路滤波器滤波后进入CA码发生器来调整CA码的相位；两个环路交叉耦合，对载波频率和码相位进行同步跟踪，使本地复现的载波和码与信号对准，后级积分累加判决器对IP进行积分判决后，得到导航数据位。