一种基于RSL的低噪声GPS载波跟踪方法

摘要

一种基于RSL的低噪声GPS载波跟踪方法，载波跟踪环采用查表式二象限反正切鉴相器测量出本地载波与跟踪卫星瞬时相位差异，并引入递推最小二乘滤波器(RSL)滤除其测量噪声，同时还根据相位差异变化估计出频率差异，将频率差异与相位差异分别作为二阶锁频环辅助三阶锁相环环路滤波器的鉴频输入与鉴相输入，经环路滤波器滤波后输出高精度、低噪声的载波控制调节量，相应地对载波数控振荡(NCO)进行调节，以实现对本地载波的控制，使接收机本地载波与跟踪卫星载波相位、频率始终保持一致。本发明使GPS载波跟踪环路在低信噪比且具有一定动态的情况下仍能稳定工作，保持相位不翻转，不跳周，保证载波跟踪精度。

主权项

1.一种基于RSL的低噪声GPS载波跟踪方法，其特征在于步骤如下：(1)将卫星数字中频信号和载波数控振荡器生成的正弦信号通过混频器进行混频生成同相混频结果，再将所述同相混频结果与码发生器产生的C/A码相乘以实现载波剥离和码剥离，得到同向采样信号i(t)；将载波数控振荡器生成的正弦信号进行90度相变生成余弦信号，再将卫星数字中频信号和所述余弦信号通过混频器进行混频生成正交混频结果，之后再将所述正交混频结果与码发生器产生的C/A码相乘以实现载波剥离和码剥离，得到正交相采样信号q(t)，之后进入步骤(2)；(2)将步骤(1)中得到的同向采样信号i(t)和正交相采样信号q(t)分别通过积分累加器在预定积分时间t之内进行累加，得到同相累加值I_(n)和正交累加值Q_(n)，之后进入步骤(3)；(3)将步骤(2)中得到的同相累加值I_(n)和正交累加值Q_(n)通过公式计算二象限反正切鉴相值φ_(n)，之后进入步骤(4)；(4)根据步骤(3)中得到的二象限反正切鉴相值φ_(n)，通过公式计算得到经过RSL滤波器滤波输出的相位差异φ′_(n)和频率差异f′_(n)，之后进入步骤(5)；其中，n为采样周期的序号，是初始值为1的自然数，且每经过一个采样周期，n的值加1；φ′_(n|n-1)为本周期内相位差异估计值，f′_(n|n-1)为本周期内频率差异的估计值，且，φ′_(n-1)为上一个采样周期内的相位差异，f′_(n-1)为上一个采样周期内的频率差异，T为采样周期，且T的值等于积分累加器的预定积分时间t；(5)将步骤(4)中得到的相位差异φ′_(n)和频率差异f′_(n)经过环路滤波器进行滤波，输出频率控制字，之后进入步骤(6)；(6)根据步骤(5)中输出的频率控制字控制载波数控振荡器改变输出信号的频率，输出正弦信号之后，返回步骤(1)。