高阶多边峰boc信号的跟踪方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及通信领域,具体而言,设及一种高阶多边峰BOC信号的跟踪方法及装 置。
【背景技术】
[0002] 为了进一步提高伪码跟踪精度及导航系统间的互操作性和兼容性,现代的美国 GI^系统、欧盟的Galileo系统W及中国的"北斗二代"导航系统的信号都将采用二进制偏 移载波调制方式度OC调制),从而最大限度地利用有限的频谱资源。
[0003] BOC调制虽然解决了信号频谱分离问题,且理论上具有更大的均方根带宽,但是由 于BOC信号的相关函数存在多峰值,当采用传统的跟踪环路进行跟踪时会存在多个稳定跟 踪点,若锁定到错误的跟踪点将产生严重的测距误差。
[0004] 在BOC无模糊跟踪方面,已经提出来一些方法,主要包括:跳峰法 度ump-jumping)、BPSK-Iike 方法、自相关边锋消除技术(Autocorrelation Side-Peak Cancellation Technique,简称为 ASPeCT),伪相关函数法(Pseudo-Correlation F^mction,简称为 PCF),W及副载波相位消除法(Sub Carrier Phase Cancellation,简称 为SCPC)等,上述方法都存在一定的缺陷。 阳0化]第一,Bump-jumping方法又称非相干超前-滞后处理方法,通过在本地增加远超 前和远滞后两路本地码,进行各个主峰与侧峰的比较,保证了即使码是与自相关函数的主 峰而非副峰对准,进而完成BOC调制信号的无模糊跟踪,但是运种算法要W-定的信噪比 为前提,否则产生错误跟踪的概率很高。
[0006] 第二,BPSK-Iike技术是将BOC信号当成两个BPSK调制信号之和,分别对两个 BPSK信号进行相关,实现无模糊跟踪,但是运种方法在实现无模糊跟踪的同时BOC信号的 跟踪精度却急剧下降,而且BPSK-Iike技术适合边锋较少的BOC信号。
[0007] 第S,ASPeCT是在接收机内部使用两组信号,其中一组为BOC信号的复现信号,另 一组是与具有相同扩频序列的BPSK信号,然后进行平方相减,实现无模糊跟踪,但是运种 算法仅仅使用与Sin-BOC (n,n)信号。
[0008] 第四,SCPC方法通过在接收机内部使用相互正交的两路本地辅助信号,然后进行 平方相加,得到类似于BPSK信号曲线的无模糊相关函数,但是运种方法处理MBOC信号时复 杂度会增加。
[0009] 此外,高阶多边峰BOC信号(如80〔(15,2.5),80"6,1))频谱和自相关函数决定 了其无法用上述Bump-jumping、服SK-I化e、AS化CT等方法实现无模糊跟踪。
[0010] 针对高阶多变带BOC信号,有一种基于正交BOC的偏移正交BOC互相关法(Offset 如a化atic BOC Cross-Correlation,简称为 OQCC),它是通过两路本地 sin-BOC 和 cos-BOC 本地支路与接收支路做相关,对cos-BOC支路相关结果W中屯、为轴,左半边相关峰左移,右 半边相关峰右移,用偏移COS-BOC结果值去减Sin-BOC路结果值,得到单峰相关结果值,该 算法对相关结果值运用了纯数学方式的偏移和相间,只适合mat 1油仿真,实现起来相当困 难。
[0011] 其他方法中,在2010年由北航申请的名为《一种二进制偏移载波信号跟踪环路》 专利中,采用锁相环+副载波跟踪环的方式来消除BOC信号模糊性的问题,实现了高阶多边 峰BOC信号副载波与扩频码分离跟踪,但是其中所采用的方式没有考虑噪声对鉴相误差的 影响。若在信噪比比较低的情况下,会使鉴相误差淹没在噪声中,给鉴相带来很高的模糊 度,在高动态情况下,锁相环存在动态应力不足的问题。
[0012] 针对相关技术中如何实现高阶多边峰BOC信号无模糊跟踪的问题,目前尚未提出 有效的解决方案。
【发明内容】
[0013] 针对相关技术中如何实现高阶多边峰BOC信号无模糊跟踪的问题,本发明提供了 一种高阶多边峰BOC信号的跟踪方法及装置,W至少解决上述问题。
[0014] 根据本发明的一个方面,提供了一种高阶多边峰BOC信号的跟踪方法,包括:
[0015] 将高阶多边峰BOC信号与载波数字控制振荡器NCO的输出做相关运算得到第一输 出信号,其中,所述第一输出信号包括i、q ;
[0016] 将所述第一输出信号与副载波NCO的输出做相关运算得到第二输出信号,其中, 所述第二输出信号包括:ii和i?;
[0017] 将所述第二输出信号与伪码NCO的输出做相关运算得到第S输出信号,其中,所 述第S输出信号包括:iiE、iip、iiL、iw、&E、Qip和q IL;
[0018] 对所述第=输出信号进行积分清除处理得到第四输出信号,其中,所述第四输出 信号包括:IiE、Iip、IiL、Iqp、Qie、Qip和 Q IL;
[0019] 将lie、郝QiJ乍为码环的输入进行码环跟踪处理,将码环跟踪处理的结果作 为所述伪码NCO的输入;
[0020] 将Iip和Q IP作为本地锁频环的输入进行鉴频和滤波处理,将鉴频和滤波处理的结 果作为所述载波NCO的输入;
[0021] 将Iip和Q IP作为相位锁频环的输入进行相位旋转、鉴相和滤波处理,将相位旋转、 鉴相和滤波处理的结果作为第一 NCO的输入,并将所述第一 NCO的输出作为相位旋转的输 入;
[0022] 将Iip和I W作为相位旋转副载波锁相环的输入进行相位旋转、鉴相和滤波处理,将 相位旋转、鉴相和滤波处理的结果作为第二NCO的输入,并将所述第二NCO的输出作为相位 旋转的输入,W及所述副载波NCO的输入。
[0023] 可选地:
[0024] 所述高阶多边峰BOC信号为: 阳0巧]
阳0%] 其中,P为信号功率,D(t。)为数据调制,N(t。)为伪码调制,f。为基准频率,f d为多 普勒频率,^为载波相位,d)为副载波相位,n(t。)下为高斯白噪声;
[0027] 所述载波NCO的输出为《>3(2万^尤+克)/。+树和8111口兄./(/。+克批+树,其中,- 是本地锁相环估计的初相; 阳〇2引所述副载波NCO的输出为cos(2;r& +如和sin(2见.?/ +巧,其中/为副载波中屯、频 率,易为副载波初相;
[0029] 所述伪码NCO的输出为本地超前码N(t+D/2)、即时码N(t)和滞后码N(t-D/2),其 中,D为码相关器间隔。
[0030] 可选地,将Iip和QIP作为本地锁频环的输入进行鉴频和滤波处理,将鉴频和滤波处 理的结果作为所述载波NCO的输入,包括:
[00川 Iip、Qip作为本地锁频环的鉴别器的输入
,其中,Pums = Iip (n-1) Qip (n) -Qip (n-1) Iip (n),Pdot= I IP (n-1) Iip (n) +Qip (n-1) Qip (n);
[0032] 将鉴别结果作为滤波器的输入进行环路滤波处理,得到频率估计值,利用频率估 计值通过所述载波NCO复现载波信号做下变频处理。
[0033] 可选地,将Iip和Q IP作为相位锁频环的输入进行相位旋转、鉴相和滤波处理,将相 位旋转、鉴相和滤波处理的结果作为第一 NCO的输入,并将所述第一 NCO的输出作为相位旋 转的输入,包括:
[0034] 将Iip和Q IP作为相位锁频环的输入,对I IP、Qip做相位旋转处理;
[0035] W相位旋转结果做鉴相处理:
[0036] 将鉴相结果送入滤波器,输出得到第一 NCO输入频率控制字,再经第一 NCO产生相 位估计W对IiP、Qip进行相位旋转。
[0037] 可选地,将Iip和I W作为相位旋转副载波锁相环的输入进行相位旋转、鉴相和滤波 处理,将相位旋转、鉴相和滤波处理的结果作为第二NCO的输入,并将所述第二NCO的输出 作为相位旋转的输入,W及所述副载波NCO的输入,包括:
[0038] 将Iip和I W作为相位旋