CN103558612A - 锁相环与副载波环联合鉴相跟踪环路 - Google Patents

锁相环与副载波环联合鉴相跟踪环路 Download PDF

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CN103558612A CN201310587790.3A CN201310587790A CN103558612A CN 103558612 A CN103558612 A CN 103558612A CN 201310587790 A CN201310587790 A CN 201310587790A CN 103558612 A CN103558612 A CN 103558612A
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Abstract

本发明提出了一种锁相环与副载波环联合鉴相跟踪环路，包括载波跟踪环、副载波跟踪环和扩频码跟踪环，其中，载波跟踪环首先对接收到的中频BOC信号进行载波剥离处理，得到的输出信号作为副载波跟踪环的输入，与副载波数控振荡器产生的本地余弦和正弦信号相乘，得到的信号输入到扩频码跟踪环中进行码相位跟踪，针对二进制偏移载波信号跟踪的模糊性问题，在载波跟踪环和副载波跟踪环联合跟踪环路中采用一种联合鉴相方法解决了在信噪比较低时由噪声导致的相位模糊度问题，该方法提高了鉴相精度，实现精确跟踪。

Description

锁相环与副载波环联合鉴相跟踪环路
技术领域
本发明涉及卫星导航跟踪技术领域，具体涉及一种BOC调制信号锁相环与副载波环联合跟踪的环路。
背景技术
在GPS系统、Galileo系统和中国北斗系统中，二相相移键控（BPSK）调制是卫星导航系统最先采用的调制方式，然而由于信号数量增加和可用频带资源有限，在有限带宽下提高信号性能以及减小相邻信号间的干扰成为研究重点。独立的欧洲伽利略系统将在相同频带和新频带两者中使用类似的新导航信号。虽然一些新导航信号将继续使用BPSK调制，但是它们中的大多数将使用新的二进制偏移载波（BOC）调制方法，BOC调制的主要思想是减少BPSK调制信号之间的干扰。
二进制偏移载波（BOC）调制是以BPSK调制为基础，增加一个以方波作为子载波，对卫星产生的码信号辅助调制，子载波调制函数可以表示为                                               
Figure 2013105877903100002DEST_PATH_IMAGE002
，子载波速率
Figure 2013105877903100002DEST_PATH_IMAGE004
是码率的整数倍，或者是码率
Figure 451433DEST_PATH_IMAGE006
的整数又二分之一倍，BOC调制标准表示形式为
Figure 2013105877903100002DEST_PATH_IMAGE008
。之后再调制到主载波上，即信号和一个频率为的副载波相乘，使得信号的频谱分裂成两部分，位于主载波频率的左右两部分。
当接收的BOC信号使用本地产生的匹配BOC参考信号来相关时，作为结果的相关函数具有多个峰，当L门值和E门值之间的差产生的误差信号能够将P门引导到中心峰的顶点，从而将试验延迟等于真实延迟，实现精确延迟估计。但是若当E门和L门居于次级峰之一的两侧时，误差信号会将P门引导到次级峰（可能是负的），此时误差信号也为零，但试验延迟与真实延迟并不相对应，跟踪环路可能错误地锁定在边峰上，即出现跟踪模糊性。该现象被称为“假锁”或“滑移”。
为了消除BOC信号跟踪的模糊性问题，已提出了许多跟踪算法，如被称为“撞击跳跃”技术、二元估计技术以及将副载波与扩频码分离的三重环路跟踪技术。“撞击跳跃”技术通过增加一对称为特早门和特迟门与P门值进行比较，从而确定试验延迟。该算法是以长时间等待为代价，这对于导航系统来说是很严重的问题。
二元估计技术将BOC信号的多峰自相关函数映射为无模糊的二维函数。该技术可保证跟踪环路锁定在BOC信号相关函数的主峰上。但是，二元估计技术没有充分利用副载波的周期性，因此对于弱信号的跟踪稳定性较差。
在2010年由北航大学申请的名为一种二进制偏移载波信号跟踪环路专利中，引入了副载波跟踪环来消除BOC信号模糊性的问题，其中载波环和副载波环使用的鉴相器算法为二象限反正切鉴相器，但是没有考虑噪声对鉴相误差的影响。若有噪声存在的情况下，即：
Figure 2013105877903100002DEST_PATH_IMAGE012
 
其中，
Figure 2013105877903100002DEST_PATH_IMAGE018
和
Figure 2013105877903100002DEST_PATH_IMAGE020
分别代表载波环和副载波环鉴相器输出的相位误差。这里选用的二象限ATAN鉴相器虽然对180度相位不敏感，避免了输入中频BOC信号比特跳变对PLL和SLL的影响。当考虑在
Figure 2013105877903100002DEST_PATH_IMAGE022
、
Figure 2013105877903100002DEST_PATH_IMAGE024
、
Figure 2013105877903100002DEST_PATH_IMAGE026
积分表达式中存在
Figure 2013105877903100002DEST_PATH_IMAGE028
噪声项时，若
Figure 2013105877903100002DEST_PATH_IMAGE030
和
Figure 2013105877903100002DEST_PATH_IMAGE032
都很小，并且处在信噪比很低的环境下，会发现鉴相误差值淹没在噪声中，给鉴相结果带来很高的模糊度。
另外，在副载波与扩频码分离跟踪技术中，超前减滞后功率鉴相器算法采用的是单一的
Figure 2013105877903100002DEST_PATH_IMAGE034
支路，即：
Figure 2013105877903100002DEST_PATH_IMAGE036
然而，超前和滞后码支路分别包括
Figure 93647DEST_PATH_IMAGE034
和
Figure 2013105877903100002DEST_PATH_IMAGE038
两个支路，若只使用单一的支路进行鉴相会导致码跟踪环鉴相误差很大。
发明内容
本发明的一种锁相环与副载波环联合鉴相跟踪环路，其特征在于，包括载波跟踪环、副载波跟踪环和扩频码跟踪环。其中，载波跟踪环首先对接收到的中频BOC信号进行载波剥离处理，得到的输出信号作为副载波跟踪环的输入，与副载波数控振荡器产生的本地余弦和正弦信号相乘，得到的信号输入到扩频码跟踪环中进行码相位跟踪。
载波跟踪环包括载波数控振荡器、互相关处理单元、积分清零单元、载波环与副载波环联合鉴相器和PLL环路滤波器；
副载波跟踪环包括副载波数控振荡器、互相关处理单元、积分清零单元、载波环与副载波环联合鉴相器和SLL环路滤波器；
扩频码跟踪环包括扩频码数控振荡器、互相关处理单元、积分清零单元、扩频码环鉴相器和DLL环路滤波器。
所述锁相环与副载波环联合鉴相跟踪环路对BOC信号进行处理的步骤包括：
环路中的载波跟踪环首先对输入的中频BOC信号进行处理，将其与载波环数控振荡器生成的本地余弦和正弦载波信号进行相乘，本地余弦和正弦信号与接收信号频率同为
Figure 691692DEST_PATH_IMAGE006
，此过程即为正交解调，实现了载波剥离，得到
Figure 923959DEST_PATH_IMAGE034
路和
Figure 443802DEST_PATH_IMAGE038
路信号。
环路中的副载波跟踪环，其中，副载波数控振荡器产生的本地余弦和正弦副载波信号与接收副载波信号频率同为
Figure 2013105877903100002DEST_PATH_IMAGE040
，将得到的
Figure 57842DEST_PATH_IMAGE034
路和
Figure 332834DEST_PATH_IMAGE038
路信号与本地余弦和正弦副载波信号进行相关，得到、
Figure 2013105877903100002DEST_PATH_IMAGE044
、
Figure 2013105877903100002DEST_PATH_IMAGE046
和四个支路，实现对BOC信号副载波相位的锁相环跟踪，完成副载波剥离。
环路中的码跟踪环，其中，由码数控振荡器产生的三路本地超前（E）、即时（P）和滞后码分别与
Figure 914382DEST_PATH_IMAGE042
、
Figure 300232DEST_PATH_IMAGE044
、
Figure 828166DEST_PATH_IMAGE046
和
Figure 24792DEST_PATH_IMAGE048
四个之路信号进行相关，实现扩频码的解扩。将解扩后的码输入到积分清零单元，由积分清零单元对相关运算结果进行累加，得到多路相关值分别为
Figure 2013105877903100002DEST_PATH_IMAGE050
、
Figure 683433DEST_PATH_IMAGE026
、、、、
Figure 2013105877903100002DEST_PATH_IMAGE056
、
Figure 2013105877903100002DEST_PATH_IMAGE058
、
Figure 382978DEST_PATH_IMAGE022
、
Figure 2013105877903100002DEST_PATH_IMAGE060
和
Figure 2013105877903100002DEST_PATH_IMAGE062
、
Figure 2013105877903100002DEST_PATH_IMAGE064
、
Figure 2013105877903100002DEST_PATH_IMAGE066
。
设本发明中接收到的中频BOC信号表达为：
其中，
Figure 2013105877903100002DEST_PATH_IMAGE070
代表调制载波的扩频码，
Figure 438921DEST_PATH_IMAGE002
代表副载波分量，
Figure 2013105877903100002DEST_PATH_IMAGE072
代表载波分量，
Figure 2013105877903100002DEST_PATH_IMAGE074
为载波角频率，
Figure 2013105877903100002DEST_PATH_IMAGE076
为载波的初始相位。
设载波数控振荡器产生的本地中频载波分别为
Figure 2013105877903100002DEST_PATH_IMAGE078
和
Figure 2013105877903100002DEST_PATH_IMAGE080
，其中
Figure 2013105877903100002DEST_PATH_IMAGE082
是本地中频载波的初始相位；副载波数控振荡器产生的副载波分别为
Figure 2013105877903100002DEST_PATH_IMAGE084
和
Figure 2013105877903100002DEST_PATH_IMAGE086
，其中
Figure 2013105877903100002DEST_PATH_IMAGE088
，是初始相位；码数控振荡器生成本地码的即时、超前和滞后分量分别为，
Figure 2013105877903100002DEST_PATH_IMAGE094
和
Figure 2013105877903100002DEST_PATH_IMAGE096
，其中，是扩频码跟踪环的超前减滞后间隔，且满足
Figure 2013105877903100002DEST_PATH_IMAGE100
，
Figure DEST_PATH_IMAGE102
是扩频码的码片宽度；积分清零单元输出多路相关值分别为：
Figure DEST_PATH_IMAGE104
同理，
Figure DEST_PATH_IMAGE106
Figure 2013105877903100002DEST_PATH_IMAGE108
Figure DEST_PATH_IMAGE110
Figure DEST_PATH_IMAGE112
Figure DEST_PATH_IMAGE114
Figure DEST_PATH_IMAGE116
Figure DEST_PATH_IMAGE118
Figure DEST_PATH_IMAGE122
Figure DEST_PATH_IMAGE124
Figure DEST_PATH_IMAGE126
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE128
是积分时间；
Figure DEST_PATH_IMAGE130
是载波的相位误差；
Figure 361440DEST_PATH_IMAGE032
是副载波的相位误差；是扩频码的自相关函数，是扩频码延迟。对上面四个即时之路分别进行平方，对
Figure DEST_PATH_IMAGE136
进行归一化得到：
Figure DEST_PATH_IMAGE138
环路中载波跟踪环、副载波跟踪环和扩频码跟踪环中的积分清零单元，将得到的多路相关值
Figure 213727DEST_PATH_IMAGE050
、、
Figure 319928DEST_PATH_IMAGE052
、、
Figure 439248DEST_PATH_IMAGE024
、
Figure 61860DEST_PATH_IMAGE056
、、
Figure 849392DEST_PATH_IMAGE022
、和
Figure 395965DEST_PATH_IMAGE062
、
Figure 276197DEST_PATH_IMAGE064
、
Figure 901082DEST_PATH_IMAGE066
各自输入至载波跟踪环和副载波跟踪环中的载波环与副载波环联合鉴相器和扩频码跟踪环中的扩频码跟踪环鉴相器，载波环与副载波环联合鉴相器检测载波相位的跟踪误差
Figure 449262DEST_PATH_IMAGE030
和副载波相位的跟踪误差，扩频码跟踪环鉴相器测量扩频码的跟踪误差
Figure 832019DEST_PATH_IMAGE134
。
本发明的有益效果是：针对二进制偏移载波信号跟踪的模糊性问题，在载波跟踪环和副载波跟踪环联合跟踪环路中采用一种联合鉴相方法解决了在信噪比较低时由噪声导致的相位模糊度问题，该方法提高了鉴相精度，实现精确跟踪。
附图说明
图1是本发明一种锁相环与副载波环联合鉴相跟踪环路的结构方框图；
图2是三阶数字环路滤波器方框图；
图3是本地载波与输入载波之间的真实频率误差的
Figure 944201DEST_PATH_IMAGE034
，
Figure 293142DEST_PATH_IMAGE038
相位矢量图。
图中：
01——载波跟踪环， 02——副载波跟踪环， 03——扩频码跟踪环，
04——鉴相器模块， 05——环路滤波器模块，
101——乘法器单元，102——载波环数控振荡器， 103——副载波环数控振荡器，
104——码环数控振荡器， 105——DLL鉴相器，106——PLL与SLL联合鉴相器，
107——DLL环路滤波器 ，108——SLL环路滤波器，109——PLL环路滤波器，
110——积分清零单元。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步的详细说明。
一种锁相环与副载波环联合鉴相跟踪环路，如图1所示，包括载波跟踪环01、副载波跟踪环02和扩频码跟踪环03；载波跟踪环简称PLL，副载波跟踪环简称SLL，扩频码跟踪环简称DLL。
载波跟踪环01，包括载波数控振荡器102、互相关处理单元（乘法器）101、积分清零单元110、载波环与副载波环联合鉴相器106和PLL环路滤波器109；
副载波跟踪环02，包括副载波数控振荡器103、互相关处理单元（乘法器）101、积分清零单元110、载波环与副载波环联合鉴相器106和SLL环路滤波器108；
扩频码跟踪环03，包括扩频码数控振荡器104、互相关处理单元（乘法器）101、积分清零单元110、扩频码环鉴相器105和DLL环路滤波器107。
所述锁相环与副载波环联合鉴相跟踪环路对BOC信号进行处理的步骤包括：
环路中的载波跟踪环01首先对接收到的中频BOC信号进行处理，将其与载波环数控振荡器102生成的本地余弦和正弦载波信号进行相乘，本地余弦和正弦信号与接收信号频率同为
Figure 557902DEST_PATH_IMAGE006
，此过程即为正交解调，实现了载波剥离，得到
Figure 20414DEST_PATH_IMAGE034
路和
Figure 557575DEST_PATH_IMAGE038
路信号。
环路中的副载波跟踪环02，其中，副载波环数控振荡器103产生的本地余弦和正弦副载波信号与接收副载波信号频率同为
Figure 257677DEST_PATH_IMAGE040
，将得到的
Figure 563894DEST_PATH_IMAGE034
路和
Figure 206097DEST_PATH_IMAGE038
路信号与本地余弦和正弦副载波信号进行相关，得到
Figure 43603DEST_PATH_IMAGE042
、
Figure 737277DEST_PATH_IMAGE044
、
Figure 960316DEST_PATH_IMAGE046
和
Figure 711104DEST_PATH_IMAGE048
四个支路，实现对BOC信号副载波相位的锁相环跟踪，完成副载波剥离。
环路中的扩频码跟踪环03，其中，由码环数控振荡器104产生的三路本地超前（E）、即时（P）和滞后码分别与
Figure 35906DEST_PATH_IMAGE042
、
Figure 327079DEST_PATH_IMAGE044
、
Figure 610817DEST_PATH_IMAGE046
和
Figure 345555DEST_PATH_IMAGE048
四个之路信号进行相关，实现扩频码的解扩。将解扩后的码输入到积分清零单元110，由积分清零单元110对相关运算结果进行累加，得到多路相关值分别为
Figure 79024DEST_PATH_IMAGE050
、
Figure 439467DEST_PATH_IMAGE026
、
Figure 574783DEST_PATH_IMAGE052
、
Figure 480422DEST_PATH_IMAGE054
、
Figure 766434DEST_PATH_IMAGE024
、、
Figure 405543DEST_PATH_IMAGE058
、
Figure 669034DEST_PATH_IMAGE022
、
Figure 439413DEST_PATH_IMAGE060
和
Figure 828411DEST_PATH_IMAGE062
、
Figure 751367DEST_PATH_IMAGE064
、
Figure 248077DEST_PATH_IMAGE066
。
本专利中采用锁相环与副载波环相结合的联合鉴相跟踪方法获得无模糊度的载波相位，并且利用改进的扩频码跟踪环鉴相器算法降低扩频码鉴相误差，解决了现有带有副载波环的跟踪技术由于没有考虑到噪声对鉴相误差的影响而带来的相位模糊度问题。
设本发明中接收到的中频BOC信号表达为：
Figure 443435DEST_PATH_IMAGE068
其中，
Figure 434524DEST_PATH_IMAGE070
代表调制载波的扩频码，
Figure 398938DEST_PATH_IMAGE002
代表副载波分量，
Figure 69478DEST_PATH_IMAGE072
代表载波分量，
Figure 299603DEST_PATH_IMAGE074
为载波频率，
Figure 281334DEST_PATH_IMAGE076
为载波的初始相位。
设载波数控振荡器102产生的本地中频载波分别为
Figure 162571DEST_PATH_IMAGE078
和
Figure 938766DEST_PATH_IMAGE080
，其中
Figure 921766DEST_PATH_IMAGE082
是本地中频载波的初始相位；副载波数控振荡器103产生的副载波分别为
Figure 444538DEST_PATH_IMAGE084
和
Figure 180282DEST_PATH_IMAGE086
，其中
Figure 392958DEST_PATH_IMAGE088
，是初始相位；码数控振荡器104生成本地码的即时、超前和滞后分量分别为
Figure 717946DEST_PATH_IMAGE092
，
Figure 514388DEST_PATH_IMAGE094
和
Figure 711014DEST_PATH_IMAGE096
，其中，是扩频码跟踪环的超前减滞后间隔，且满足
Figure 513940DEST_PATH_IMAGE100
，
Figure 975008DEST_PATH_IMAGE102
是扩频码的码片宽度；积分清零单元输出多路相关值分别为：
Figure DEST_PATH_IMAGE140
同理，
Figure DEST_PATH_IMAGE142
Figure DEST_PATH_IMAGE146
Figure DEST_PATH_IMAGE148
Figure DEST_PATH_IMAGE150
Figure DEST_PATH_IMAGE152
Figure DEST_PATH_IMAGE156
Figure DEST_PATH_IMAGE160
Figure DEST_PATH_IMAGE162
其中，是积分时间；是载波的相位误差；
Figure 476594DEST_PATH_IMAGE032
是副载波的相位误差；
Figure DEST_PATH_IMAGE164
是扩频码的自相关函数，
Figure 916803DEST_PATH_IMAGE134
是扩频码延迟。对上面四个即时之路分别进行平方，对进行归一化得到：
积分清零单元得到多路相关值
Figure 769745DEST_PATH_IMAGE050
、
Figure 357722DEST_PATH_IMAGE026
、
Figure 889066DEST_PATH_IMAGE052
、
Figure 526326DEST_PATH_IMAGE054
、
Figure 970076DEST_PATH_IMAGE024
、
Figure 310928DEST_PATH_IMAGE056
、
Figure 380384DEST_PATH_IMAGE058
、
Figure 670551DEST_PATH_IMAGE022
、和、、
Figure 55472DEST_PATH_IMAGE066
输入至载波跟踪环与副载波跟踪环联合鉴相器106和扩频码跟踪环鉴相器105；载波跟踪环与副载波跟踪环联合鉴相器106检测出的载波相位跟踪误差为
Figure 293556DEST_PATH_IMAGE030
，副载波相位跟踪误差为
Figure 405737DEST_PATH_IMAGE032
，扩频码跟踪环鉴相器105测量扩频码的跟踪误差
Figure 757608DEST_PATH_IMAGE134
。
载波跟踪环01和副载波跟踪环02中的载波环与副载波环联合鉴相器106采用权利要求2的算法来降低载波相位差与副载波相位差的模糊度，有：
Figure DEST_PATH_IMAGE170
可以发现当
Figure 209318DEST_PATH_IMAGE030
和
Figure 618303DEST_PATH_IMAGE032
都很小时，它们各自的余弦与正弦值不可能同时小，那么在有噪声存在情况下，鉴相误差
Figure DEST_PATH_IMAGE172
模糊度很高，而鉴相误差
Figure DEST_PATH_IMAGE174
模糊度较小，则可通过对
Figure 17448DEST_PATH_IMAGE174
和取平均值来降低模糊度。对于副载波跟踪环02的鉴相误差处理同理。
另外，还可以通过以下式子计算出与各自的余弦值与正弦值的模值，即：
Figure DEST_PATH_IMAGE176
比较
Figure DEST_PATH_IMAGE180
与
Figure DEST_PATH_IMAGE182
模值大小及
Figure DEST_PATH_IMAGE184
与
Figure DEST_PATH_IMAGE186
模值大小，在噪声环境中选择模值大的去计算载波环01与副载波环02的鉴相误差
Figure 445752DEST_PATH_IMAGE030
与
Figure 139426DEST_PATH_IMAGE032
。
载波跟踪环01和副载波跟踪环02可以采用权利要求3中的联合鉴相算法，即对所有的即时（P）之路都进行如下变换：
Figure DEST_PATH_IMAGE188
Figure DEST_PATH_IMAGE190
Figure DEST_PATH_IMAGE192
Figure DEST_PATH_IMAGE194
得到：
Figure DEST_PATH_IMAGE196
Figure DEST_PATH_IMAGE198
Figure DEST_PATH_IMAGE200
Figure DEST_PATH_IMAGE202
其中，
Figure 50881DEST_PATH_IMAGE026
、
Figure 866915DEST_PATH_IMAGE024
、
Figure 175405DEST_PATH_IMAGE022
、
Figure 669841DEST_PATH_IMAGE064
和
Figure 763699DEST_PATH_IMAGE136
都是已知量。从而由上述四式可以求得
Figure DEST_PATH_IMAGE204
和
Figure DEST_PATH_IMAGE206
，进而求得载波跟踪环鉴相器的相位误差和副载波跟踪环鉴相器的相位误差
Figure 558139DEST_PATH_IMAGE032
。
载波跟踪环01和副载波跟踪环02还可以采用权利要求4中的联合鉴相算法，对所有的即时（P）支路进行如下变换：
Figure DEST_PATH_IMAGE208
Figure DEST_PATH_IMAGE212
Figure DEST_PATH_IMAGE214
得到载波跟踪环鉴相误差
Figure 29834DEST_PATH_IMAGE030
和副载波跟踪环鉴相误差
Figure 165149DEST_PATH_IMAGE032
分别为：
Figure DEST_PATH_IMAGE216
Figure DEST_PATH_IMAGE218
扩频码跟踪环鉴相器105采用的鉴相算法依据传统的非相干超前减滞后功率鉴相器算法，考虑到副载波跟踪环的存在，利用载波环01和副载波环02中超前和滞后支路分别包含的
Figure 385302DEST_PATH_IMAGE034
路和路两路同时进行扩频码鉴相，其算法如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE220
其中，是扩频码跟踪环鉴相器输出的扩频码跟踪误差。
载波跟踪环与副载波跟踪环联合鉴相器106和扩频码跟踪环鉴相器105的鉴相结果分别输出到载波跟踪环环路滤波器109、副载波跟踪环环路滤波器108和扩频码跟踪环环路滤波器107中，环路滤波器的用处是降低噪声以便在其输出端对鉴相结果产生精确的估计。载波跟踪环环路滤波器109、副载波跟踪环环路滤波器108和扩频码跟踪环环路滤波器107输出的跟踪误差转化为相应的频率控制字，对应反馈到载波数控振荡器102、副载波数控振荡器103和扩频码数控振荡器104，控制载波数控振荡器102、副载波数控振荡器103和扩频码数控振荡器104调整载波、副载波和扩频码的相位，跟踪输入的中频BOC信号，完成闭合跟踪环路。
根据上述说明，结合本领域技术可实现本发明的方案。

Claims (6)

1.锁相环与副载波环联合鉴相跟踪环路，其特征在于，包括载波跟踪环、副载波跟踪环和扩频码跟踪环，其中，载波跟踪环首先对接收到的中频BOC信号进行载波剥离处理，得到的输出信号作为副载波跟踪环的输入，与副载波数控振荡器产生的本地余弦和正弦信号相乘，得到的信号输入到扩频码跟踪环中进行码相位跟踪。
2.载波跟踪环包括载波数控振荡器、互相关处理单元、积分清零单元、载波环与副载波环联合鉴相器和PLL环路滤波器；
副载波跟踪环包括副载波数控振荡器、互相关处理单元、积分清零单元、载波环与副载波环联合鉴相器和SLL环路滤波器；
扩频码跟踪环包括码数控振荡器、互相关处理单元、积分清零单元、扩频码环鉴相器和DLL环路滤波器；
环路中的载波跟踪环首先对接收到的中频BOC信号进行处理，将其与载波环数控振荡器生成的本地余弦和正弦载波信号进行相乘，本地余弦和正弦信号与接收信号频率同为                                                
Figure 939209DEST_PATH_IMAGE001
，此过程即为正交解调，实现了载波剥离，得到
Figure 673947DEST_PATH_IMAGE002
路和
Figure 469733DEST_PATH_IMAGE003
路信号；
环路中的副载波跟踪环，其中，其频率与接收副载波信号频率同为
Figure 505210DEST_PATH_IMAGE004
，将得到的
Figure 453574DEST_PATH_IMAGE002
路和
Figure 546164DEST_PATH_IMAGE003
路信号与副载波数控振荡器产生的本地余弦和正弦信号进行相关，得到
Figure 829247DEST_PATH_IMAGE005
和
Figure 478534DEST_PATH_IMAGE006
四个支路，实现对BOC信号副载波相位的锁相环跟踪，完成副载波剥离；
环路中的扩频码跟踪环，其中，由码数控振荡器产生的三路本地超前（E）、即时（P）和滞后码分别与
Figure 468356DEST_PATH_IMAGE007
、和
Figure 797093DEST_PATH_IMAGE006
四个之路信号进行相关，实现扩频码的解扩；将解扩后的码输入到积分清零单元，由积分清零单元对相关运算结果进行累加，得到多路相关值分别为
Figure 505155DEST_PATH_IMAGE008
和
Figure 958133DEST_PATH_IMAGE009
；
设本发明中接收到的中频BOC信号表达为：
Figure 864778DEST_PATH_IMAGE010
其中，
Figure 299171DEST_PATH_IMAGE011
代表调制载波的扩频码，代表副载波分量，
Figure 488548DEST_PATH_IMAGE013
代表载波分量，为载波频率，
Figure 384488DEST_PATH_IMAGE015
为载波的初始相位；
设载波数控振荡器产生的本地中频载波分别为
Figure 67143DEST_PATH_IMAGE016
和
Figure 596344DEST_PATH_IMAGE017
，其中
Figure 415264DEST_PATH_IMAGE018
是本地中频载波的初始相位；副载波数控振荡器产生的副载波分别为
Figure 771553DEST_PATH_IMAGE019
和
Figure 675924DEST_PATH_IMAGE020
，其中
Figure 8816DEST_PATH_IMAGE021
是初始相位；码数控振荡器生成本地码的即时、超前和滞后分量分别为
Figure 947822DEST_PATH_IMAGE022
和，其中，
Figure 351832DEST_PATH_IMAGE024
是扩频码跟踪环的超前减滞后间隔，且满足
Figure 488415DEST_PATH_IMAGE025
，
Figure 281928DEST_PATH_IMAGE026
是扩频码的码片宽度；积分清零单元输出多路相关值分别为：
Figure 462242DEST_PATH_IMAGE027
同理，
Figure 344135DEST_PATH_IMAGE028
Figure 18830DEST_PATH_IMAGE029
其中，
Figure 283644DEST_PATH_IMAGE031
是积分时间；
Figure 649903DEST_PATH_IMAGE032
是载波的相位误差；是副载波的相位误差；
Figure 808976DEST_PATH_IMAGE034
是扩频码的自相关函数，
Figure 81826DEST_PATH_IMAGE035
是扩频码延迟；对上面四个即时之路分别进行平方，对
Figure 935381DEST_PATH_IMAGE036
进行归一化得到：
Figure 201146DEST_PATH_IMAGE037
。
3.如权利要求1所述的载波跟踪环、副载波跟踪环和扩频码跟踪环中的积分清零单元，其特征在于，将得到的多路相关值
Figure 826687DEST_PATH_IMAGE038
、
Figure 722968DEST_PATH_IMAGE039
和
Figure 611290DEST_PATH_IMAGE040
、
Figure 618429DEST_PATH_IMAGE041
、各自输入至载波跟踪环和副载波跟踪环中的载波环与副载波环联合鉴相器和扩频码跟踪环中的扩频码跟踪环鉴相器，载波环与副载波环联合鉴相器检测载波相位的跟踪误差
Figure 227975DEST_PATH_IMAGE043
和副载波相位的跟踪误差，扩频码跟踪环鉴相器测量扩频码的跟踪误差
Figure 148844DEST_PATH_IMAGE035
。
4.如权利要求1所述载波跟踪环和副载波跟踪环中的载波环与副载波环联合鉴相器，其特征在于，针对传统采用副载波环的跟踪技术中忽略噪声存在而引起相位模糊度的情况，采用以下算法来降低模糊度的影响，有：
Figure 808364DEST_PATH_IMAGE044
可以发现当
Figure 46447DEST_PATH_IMAGE043
和都很小时，它们各自的余弦与正弦值不可能同时小，那么在有噪声存在情况下，鉴相误差
Figure 261232DEST_PATH_IMAGE045
模糊度很高，而鉴相误差模糊度较小，则可通过对
Figure 918665DEST_PATH_IMAGE046
和
Figure 455825DEST_PATH_IMAGE045
取平均值来降低模糊度；对于副载波跟踪环的鉴相误差处理同理；
另外，还可以通过以下式子计算出
Figure 435606DEST_PATH_IMAGE043
与
Figure 554872DEST_PATH_IMAGE033
各自的余弦值与正弦值的模值，即：
Figure 869179DEST_PATH_IMAGE047
比较
Figure 955952DEST_PATH_IMAGE048
与
Figure 459746DEST_PATH_IMAGE049
模值大小及
Figure 886048DEST_PATH_IMAGE050
与
Figure 436503DEST_PATH_IMAGE051
模值大小，在噪声环境中选择模值大的去计算载波环与副载波环鉴相误差
Figure 948255DEST_PATH_IMAGE043
与
Figure 442691DEST_PATH_IMAGE033
。
5.如权利要求1所述的载波跟踪环和副载波跟踪环中的载波环与副载波环联合鉴相器，其特征在于，载波环与副载波环联合鉴相器选用联合鉴相算法，即对权利要求1中所有的即时（P）之路都进行如下变换：
得到：
其中，和
Figure 926280DEST_PATH_IMAGE036
都是已知量；从而由上述四式可以求得
Figure 831919DEST_PATH_IMAGE056
和
Figure 52685DEST_PATH_IMAGE057
，进而求得载波跟踪环鉴相器的相位误差
Figure 942451DEST_PATH_IMAGE043
和副载波跟踪环鉴相器的相位误差。
6.如权利要求1所述的锁相环与副载波环联合鉴相跟踪环路，其特征在于，所选用的联合鉴相算法，还可以选择对即时（P）支路进行如下变换：
得到载波跟踪环鉴相误差和副载波跟踪环鉴相误差
Figure 153541DEST_PATH_IMAGE033
分别为：
Figure 76498DEST_PATH_IMAGE060
如权利要求1所述的锁相环与副载波环联合鉴相跟踪环路，其特征在于，扩频码跟踪环鉴相器算法依据传统的非相干超前减滞后功率鉴相器算法，考虑到副载波跟踪环的存在，利用载波环和副载波环中超前和滞后支路分别包含的
Figure 513820DEST_PATH_IMAGE002
路和
Figure 771495DEST_PATH_IMAGE003
路两路同时进行扩频码鉴相，其算法如下：
Figure 949535DEST_PATH_IMAGE062
其中，
Figure 726998DEST_PATH_IMAGE064
是扩频码跟踪环鉴相器输出的扩频码跟踪误差。
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