一种基于自适应二阶卡尔曼滤波器的载波跟踪环路及其滤波方法

摘要

本发明提出一种基于自适应二阶卡尔曼滤波器的载波跟踪环路及其滤波方法，该自适应二阶卡尔曼滤波器的载波跟踪环路包括本地载波发生器、积分清除器、载波环鉴相器、环路滤波器和自适应二阶卡尔曼滤波器。本发明克服了传统卡尔曼滤波器在先验信息不准确时使滤波器发散，从而导致跟踪环路失锁的缺点。本发明在系统模型不完整或其先验信息不准确时，通过渐消因子自适应的调节预测误差协方差矩阵，从而达到实时调整增益矩阵的目的，使滤波器接近最优，可以有效的抑制滤波器的发散，且本发明中渐消因子的估算方法计算简单，计算量小，适应性强，提高了滤波算法的可靠性。

主权项

一种基于自适应二阶卡尔曼滤波器的载波跟踪环路，其特征在于：包括本地载波发生器、积分清除器、载波环鉴相器、环路滤波器和自适应二阶卡尔曼滤波器；数字中频信号分别与本地载波发生器复现的载波及90°相移后的载波相乘后，再分别通过积分清除器提高载噪比，然后分别将每个积分清除器的相干积分结果均输出至载波环鉴相器，利用积分清除器输出的相干积分结果估算当前跟踪环路的载波相位差异，再将载波环鉴相器的输出载波相位差异作为自适二阶卡尔曼滤波器的观测值，经附带偏差的载波相位动态系统模型的自适应二阶卡尔曼滤波器递推出相位差异的估计值，相位差异的估计值输出至环路滤波器，经环路滤波器输出的控制信号使本地载波发生器实时调整。