CN105680952B - 一种信号跟踪方法及装置 - Google Patents
一种信号跟踪方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105680952B CN105680952B CN201610064206.XA CN201610064206A CN105680952B CN 105680952 B CN105680952 B CN 105680952B CN 201610064206 A CN201610064206 A CN 201610064206A CN 105680952 B CN105680952 B CN 105680952B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- path
- phase
- local
- correlation
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 65
- 230000007480 spreading Effects 0.000 claims abstract description 146
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 126
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims description 12
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 6
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims description 3
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 abstract 4
- 238000005311 autocorrelation function Methods 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/50—Transmitters
- H04B10/516—Details of coding or modulation
- H04B10/548—Phase or frequency modulation
- H04B10/556—Digital modulation, e.g. differential phase shift keying [DPSK] or frequency shift keying [FSK]
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
本发明实施例提供了一种信号跟踪方法及装置，可以获得第一数量的第一同相路相关结果、第二数量的第二同相路相关结果、第一数量的第一正交路相关结果和第二数量的第二正交路相关结果，及预设的相位误差鉴别模型，获得关于本地扩频码与中频信号的扩频码的相位误差的第二鉴别结果；在第二鉴别结果不为零时，根据第二鉴别结果调整本地扩频码的相位。因此，可以扩大码跟踪环中输出的关于第二鉴别结果的误差曲线的有效线性区间，使得关于第二鉴别结果的误差曲线只有一个过零点，从而使跟踪环锁定在正确的峰值上，提高了信号跟踪的精度；同时，本发明不需要增加额外的滤波器，实现起来更为方便、简单。
Description
技术领域
本发明涉及信号跟踪领域，特别是涉及一种信号跟踪方法及装置。
背景技术
由于二进制偏移载波(BOC，Binary-Offset-Carrier)调制信号在性能上较二相相移键控(BPSK，Binary Phase Shift Keying)调制信号有很多优点，例如：BOC信号的相关峰(自相关函数的主峰)更窄，具有更高的跟踪精度；可以通过调整子载波与扩频码的速率实现同频点信号的频谱分离，具有更好的抗噪声、抗干扰、抗多径衰落能力和良好的兼容性等。因此BOC调制信号被广泛应用于新一代的卫星导航信号中，包括GPS L1、GPS L2、GALILEO E1、GALILEO E5以及现代化的GLONASS信号的调制中。然而，BOC调制信号的自相关函数具有多峰特性，这使得接收机在跟踪过程中很容易锁在错误的峰值上(自相关函数的副峰)，尤其是在信噪比较低的环境下这种现象更为普遍，这将严重影响到接收机的定位精度，即造成模糊跟踪或歧异跟踪。
目前，一般通过类BPSK法和VEVL(Very-early Very-late)跳峰法消除BOC调制信号自相关函数的副峰，以使接收机在跟踪过程中锁定在BOC调制信号自相关函数的主峰上，从而提高跟踪精度。
其中，类BPSK法利用BOC信号的频谱类似于2个BPSK信号平移后叠加的情况，且具有双边带对称的特点，只处理BOC信号的一个边带，从而去除子载波的影响，再与本地扩频码的主峰进行相关，但是，这种方法在实现时需要2个复数滤波器，在硬件上耗费资源比较大，实现困难，收敛区间的线性度不好，且会导致信噪比恶化。VEVL(Very-early Very-late)跳峰法，通过远超前(Very-early)和远滞后(Very-late)两个相关器保证本地扩频码与自相关函数的主峰而非副峰对准，如果远超前和远滞后本地扩频码产生的输出值大于另一个超前或滞后码产生的输出值，就说明跟踪环路锁在了副峰上，这时对本地扩频码的相位做相应的跳跃式调整，调到具有最大值的峰，重复该过程直到跳到主峰，但是，这种方法使得信号跟踪模块对相关器的控制变得复杂，且副峰的消除不完全。
可见，现有的消除BOC调制信号自相关函数的副峰的方法较为繁琐、复杂，且消除不完全，仍然难以实现精确跟踪。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种信号跟踪方法及装置，可以准确辨别中频信号的稳定点，使跟踪环能够锁定在正确的峰值上，实现BOC信号的精确跟踪,降低信号跟踪的复杂度。
为达到上述目的，本发明实施例公开了一种信号跟踪方法，包括如下步骤：
根据接收到的中频信号与本地载波，获得同相路信号及正交路信号；
将本地扩频码进行移位处理获得第一数量的提前路本地扩频码、第二数量的滞后路本地扩频码和即时路本地扩频码；其中，所述第一数量和所述第二数量均为大于或者等于1的整数，且所述第一数量和所述第二数量相等；
对所述同相路信号和所述第一数量的提前路本地扩频码分别进行相关运算，获得第一数量的第一同相路相关结果；对所述同相路信号和所述第二数量的滞后路本地扩频码分别进行相关运算，获得第二数量的第二同相路相关结果；对所述同相路信号和所述即时路本地扩频码进行相关运算，获得第三同相路相关结果；
对所述正交路信号和所述第一数量的提前路本地扩频码分别进行相关运算，获得第一数量的第一正交路相关结果；对所述正交路信号和所述第二数量的滞后路本地扩频码分别进行相关运算，获得第二数量的第二正交路相关结果；对所述正交路信号和所述即时路本地扩频码进行相关运算，获得第三正交路相关结果；
根据所述第三同相路相关结果和所述第三正交路相关结果，获得关于所述本地载波与所述中频信号的载波的频率或相位误差的第一鉴别结果；
根据所述第一数量的第一同相路相关结果、所述第二数量的第二同相路相关结果、所述第一数量的第一正交路相关结果和所述第二数量的第二正交路相关结果，及预设的相位误差鉴别模型，获得关于所述本地扩频码与所述中频信号的扩频码的相位误差的第二鉴别结果；其中，利用所述相位误差鉴别模型获得的关于第二鉴别结果的误差曲线只有一个过零点；
判断所述第一鉴别结果和所述第二鉴别结果是否均为零，如果是，确定所述信号跟踪成功；
否则，当所述第一鉴别结果不为零时，根据所述第一鉴别结果调整所述本地载波的频率或相位，当所述第二鉴别结果不为零时，根据所述第二鉴别结果调整所述本地扩频码的相位，并返回执行所述根据接收到的中频信号与本地载波，获得同相路信号及正交路信号的步骤。
优选的，所述相位误差鉴别模型为：
其中，τ为扩频码的实际码元；
N等于所述第一数量或所述第二数量；
Ri-E(τ)为第i个提前路对应的所述第一同相路相关结果的平方与第i个提前路对应的所述第一正交路相关结果的平方的和的平方根，Ri-L(τ)为第i个滞后路对应的所述第二同相路相关结果的平方与第i个滞后路对应的所述第二正交路相关结果的平方的和的平方根，i＝1,2,3,…,N；
n为指数，当对所述中频信号的功率谱进行跟踪时，n＝2；当对所述中频信号的幅值进行跟踪时，n＝1；
αi为权值，α＝βθ-1λ，
上式中，β为任意实数，其中，
Dmax为N个提前路或N个滞后路中与即时路的码元间隔最大的码元间隔；ψi(τ)＝|Ri-E(τ)|n-|Ri-L(τ)|n,i＝1,2,…,N。
优选的，在将本地扩频码进行移位处理获得第一数量的提前路本地扩频码、第二数量的滞后路本地扩频码和即时路本地扩频码前，所述方法还包括：
判断接收到的所述中频信号的类型；
如果所述中频信号为二相相移键控BPSK信号，确定所述第一数量和所述第二数量均等于1；如果所述中频信号为二进制偏移载波BOC信号，确定所述第一数量和所述第二数量均大于1。
优选的，当所述中频信号为BPSK信号时，所述获得关于所述本地扩频码与所述中频信号的扩频码的相位误差的第二鉴别结果包括：利用早迟门E-L鉴别器获得关于所述本地扩频码与所述中频信号的扩频码的相位误差的第二鉴别结果；
当所述中频信号为BOC信号时，所述获得关于所述本地扩频码与所述中频信号的扩频码的相位误差的第二鉴别结果包括：利用2N鉴别器获得关于所述本地扩频码与所述中频信号的扩频码的相位误差的第二鉴别结果。
优选的，所述根据接收到的中频信号与本地载波，获得同相路信号及正交路信号包括：
根据接收到的中频信号与本地载波，获得同相路信号；
根据接收到的中频信号与相移π/2的本地载波，获得正交路信号。
为达到上述目的，本发明实施例还公开了一种信号跟踪装置，所述装置包括：载波相关模块、扩频码移位处理模块、第一扩频码相关模块、第二扩频码相关模块、第一鉴别模块、第二鉴别模块、第一判断模块和调整模块，
所述载波相关模块，用于根据接收到的中频信号与本地载波，获得同相路信号及正交路信号；
所述扩频码移位处理模块，用于将本地扩频码进行移位处理获得第一数量的提前路本地扩频码、第二数量的滞后路本地扩频码和即时路本地扩频码；其中，所述第一数量和所述第二数量均为大于或者等于1的整数，且所述第一数量和所述第二数量相等；
所述第一扩频码相关模块，用于对所述同相路信号和所述第一数量的提前路本地扩频码分别进行相关运算，获得第一数量的第一同相路相关结果；对所述同相路信号和所述第二数量的滞后路本地扩频码分别进行相关运算，获得第二数量的第二同相路相关结果；对所述同相路信号和所述即时路本地扩频码进行相关运算，获得第三同相路相关结果；
所述第二扩频码相关模块，用于对所述正交路信号和所述第一数量的提前路本地扩频码分别进行相关运算，获得第一数量的第一正交路相关结果；对所述正交路信号和所述第二数量的滞后路本地扩频码分别进行相关运算，获得第二数量的第二正交路相关结果；对所述正交路信号和所述即时路本地扩频码进行相关运算，获得第三正交路相关结果；
所述第一鉴别模块，用于根据所述第三同相路相关结果和所述第三正交路相关结果，获得关于所述本地载波与所述中频信号的载波的频率或相位误差的第一鉴别结果；
所述第二鉴别模块，用于根据所述第一数量的第一同相路相关结果、所述第二数量的第二同相路相关结果、所述第一数量的第一正交路相关结果和所述第二数量的第二正交路相关结果，及预设的相位误差鉴别模型，获得关于所述本地扩频码与所述中频信号的扩频码的相位误差的第二鉴别结果；其中，利用所述相位误差鉴别模型获得的关于第二鉴别结果的误差曲线只有一个过零点；
所述第一判断模块，用于判断所述第一鉴别模块获得的第一鉴别结果和所述第二鉴别模块获得的第二鉴别结果是否均为零，如果是，确定所述信号跟踪成功；
所述调整模块，用于在所述第一判断模块获得的判断结果为否时，当所述第一鉴别结果不为零时，根据所述第一鉴别结果调整所述本地载波的频率或相位，当所述第二鉴别结果不为零时，根据所述第二鉴别结果调整所述本地扩频码的相位，并触发所述载波相关模块。
优选的，所述第二鉴别模块，具体用于根据所述相位误差鉴别模型：获得关于所述本地扩频码与所述中频信号的扩频码的相位误差的第二鉴别结果，其中，τ为扩频码的实际码元；
N等于所述第一数量或所述第二数量；
Ri-E(τ)为第i个提前路对应的所述第一同相路相关结果的平方与第i个提前路对应的所述第一正交路相关结果的平方的和的平方根，Ri-L(τ)为第i个滞后路对应的所述第二同相路相关结果的平方与第i个滞后路对应的所述第二正交路相关结果的平方的和的平方根，i＝1,2,3,…,N；
n为指数，当对所述中频信号的功率谱进行跟踪时，n＝2；当对所述中频信号的幅值进行跟踪时，n＝1；
αi为权值，α＝βθ-1λ，
上式中，β为任意实数，其中，
为N个提前路或N个滞后路中与即时路的码元间隔最大的码元间隔，ψi(τ)＝|Ri-E(τ)|n-|Ri-L(τ)|n,i＝1,2,…,N。
优选的，所述信号跟踪装置还包括：第二判断模块和确定模块，
所述第二判断模块，用于在触发所述扩频码移位处理模块前，判断接收到的所述中频信号的类型；
所述确定模块，用于在所述第二判断模块获得的判断结果为所述中频信号为二相相移键控BPSK信号时，确定所述第一数量和所述第二数量均等于1；在所述第二判断模块获得的判断结果为所述中频信号为二进制偏移载波BOC信号时，确定所述第一数量和所述第二数量均大于1。
优选的，所述第二鉴别模块包括：第一鉴别子模块和第二鉴别子模块，
所述第一鉴别子模块，用于当所述第二判断模块获得的判断结果为所述中频信号为BPSK信号时，利用早迟门E-L鉴别器获得关于所述本地扩频码与所述中频信号的扩频码的相位误差的第二鉴别结果；
所述第二鉴别子模块，用于当所述第二判断模块获得的判断结果为所述中频信号为BOC信号时，利用2N鉴别器获得关于所述本地扩频码与所述中频信号的扩频码的相位误差的第二鉴别结果。
优选的，所述载波相关模块包括：同相路相关子模块和正交路相关子模块，
所述同相路相关子模块，用于根据接收到的中频信号与本地载波，获得同相路信号；
所述正交路相关子模块，用于根据接收到的中频信号与相移π/2的本地载波，获得正交路信号。
本发明实施例提供的一种信号跟踪方法及装置，应用于接收机，可以获得同相路信号及正交路信号；将本地扩频码进行移位处理获得第一数量的提前路、第二数量的滞后路和即时路本地扩频码；对同相路信号和第一数量的提前路、第二数量的滞后路、即时路本地扩频码分别进行相关运算，获得第一数量的第一同相路相关结果、第二数量的第二同相路相关结果和第三同相路相关结果；对正交路信号和第一数量的提前路、第二数量的滞后路、即时路本地扩频码分别进行相关运算，获得第一数量的第一正交路相关结果、第二数量的第二正交路相关结果和第三正交路相关结果；根据第三同相路相关结果和第三正交路相关结果，获得关于本地载波与中频信号的载波的频率或相位误差的第一鉴别结果；根据第一数量的第一同相路相关结果、第二数量的第二同相路相关结果、第一数量的第一正交路相关结果和第二数量的第二正交路相关结果，及预设的相位误差鉴别模型，获得关于本地扩频码与中频信号的扩频码的相位误差的第二鉴别结果，其中，利用所述相位误差鉴别模型获得的关于第二鉴别结果的误差曲线只有一个过零点；在第一鉴别结果和第二鉴别结果均为零时，确定信号跟踪成功；在第一鉴别结果不为零时，根据第一鉴别结果调整本地载波的频率或相位，在第二鉴别结果不为零时，根据第二鉴别结果调整本地扩频码的相位，并返回执行根据接收到的中频信号与本地载波获得同相路信号及正交路信号的步骤。因此，本发明提供的信号跟踪方法及装置，所采用的相位误差鉴别模型可以扩大码跟踪环输出的关于第二鉴别结果的误差曲线的有效线性区间，使得关于第二鉴别结果的误差曲线只有一个过零点，从而使跟踪环锁定在正确的峰值上，提高了信号跟踪的精度；同时本发明提供的信号跟踪方法及装置，不需要增加额外的滤波器，实现起来更为方便、简单。当然，实施本发明的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种信号跟踪方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种信号跟踪方法在实际应用中进行信号跟踪时的跟踪环路结构图；
图3为本发明实施例提供的另一种信号跟踪方法的流程图；
图4为利用本发明提供的一种信号跟踪方法获得的BOC(n,n)调制信号的误差曲线；
图5为利用本发明提供的一种信号跟踪方法获得的BOC(2n,n)调制信号的误差曲线；
图6为利用本发明提供的一种信号跟踪方法获得的BOC(6n,n)调制信号的误差曲线；
图7为本发明实施例提供的一种信号跟踪装置结构图；
图8为本发明实施例提供的另一种信号跟踪装置结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种信号跟踪方法及装置，应用于接收机，下面分别进行说明。
首先，对本发明实施例提供的一种信号跟踪方法进行说明。
如图1所示，本发明实施例提供了一种信号跟踪方法，应用于接收机，该方法可以包括：
S101、根据接收到的中频信号与本地载波，获得同相路信号及正交路信号；
具体的，接收到的中频信号可以是二进制偏移载波(BOC，Binary-Offset-Carrier)调制信号，也可以是二相相移键控(BPSK，Binary Phase Shift Keying)调制信号；本地载波由本地的数字控制振荡器(NCO，numerically controlled oscillator)产生。
具体的，接收机可以将接收到的中频信号与本地载波相乘，获得同相路信号I；接收机可以将接收到的中频信号与相移π/2的本地载波相乘，获得正交路信号Q。
S102、将本地扩频码进行移位处理获得第一数量的提前路本地扩频码、第二数量的滞后路本地扩频码和即时路本地扩频码；其中，所述第一数量和所述第二数量均为大于或者等于1的整数，且所述第一数量和所述第二数量相等；
在实际应用中，本地扩频码由本地码发生器产生并发送至移位寄存器，由移位寄存器将本地扩频码进行移位处理获得第一数量的提前路本地扩频码、第二数量的滞后路本地扩频码和即时路本地扩频码；
具体的，当第一数量和第二数量为N时，移位寄存器可以产生N个提前路(Early，简称E)本地扩频码、N个(滞后路(Late，简称L)本地扩频码和即时路(Prompt，简称P)本地扩频码；其中，第一个提前路本地扩频码可以提前即时路本地扩频码1/2个码元宽度，第一个滞后路本地扩频码可以滞后即时路本地扩频码1/2个码元宽度；以此类推，第i个提前路本地扩频码可以提前即时路本地扩频码个码元宽度，第i个滞后路本地扩频码可以滞后即时路本地扩频码个码元宽度，其中，i＝1,2,3,…N。
当然可以理解的是，第i个提前路本地扩频码提前即时路本地扩频码的码元宽度，和第i个滞后路本地扩频码滞后即时路本地扩频码个码元宽度可以根据实际情况确定，但需要注意的是，任何一个提前路或任何一个滞后路与即时路的码元间隔都不得超过1个码元。
S103、对所述同相路信号和所述第一数量的提前路本地扩频码进行分别相关运算，获得第一数量的第一同相路相关结果；对所述同相路信号和所述第二数量的滞后路本地扩频码分别进行相关运算，获得第二数量的第二同相路相关结果；对所述同相路信号和所述即时路本地扩频码进行相关运算，获得第三同相路相关结果；
具体的，对同相路信号I和N个提前路本地扩频码分别进行相关运算，获得N个第一同相路相关结果，这N个第一同相路相关结果可以表示为：IE1、IE2、IE3、···IEN；对同相路信号I和N个滞后路本地扩频码分别进行相关运算，获得N个第二同相路相关结果，这N个第二同相路相关结果可以表示为：IL1、IL2、IL3、···ILN；对同相路信号I和即时路本地扩频码进行相关运算，获得的第三同相路相关结果可以表示为：IP。
具体的，可以将同相路信号I与任一本地扩频码进行相关运算的器件称为相关器，在步骤S103中，需要N个扩频码相关器，1个载波相关器；
在实际应用中，接收机利用积分和清零器分别进行同相路信号I和N个提前路本地扩频码、同相路信号I和N个滞后路本地扩频码和同相路信号I和即时路本地扩频码的相关运算。
S104、对所述正交路信号和所述第一数量的提前路本地扩频码分别进行相关运算，获得第一数量的第一正交路相关结果；对所述正交路信号和所述第二数量的滞后路本地扩频码分别进行相关运算，获得第二数量的第二正交路相关结果；对所述正交路信号和所述即时路本地扩频码进行相关运算，获得第三正交路相关结果；
具体的，对正交路信号Q和N个提前路本地扩频码分别进行相关运算，获得N个第一正交路相关结果，这N个第一正交路相关结果可以表示为：QE1、QE2、QE3、···QEN；对正交路信号Q和N个滞后路本地扩频码分别进行相关运算，获得N个第二正交路相关结果，这N个第二正交路相关结果可以表示为：QL1、QL2、QL3、···QLN；对正交路信号Q和即时路本地扩频码进行相关运算，获得的第三正交路相关结果可以表示为：QP。
同样的，可以将正交路信号Q与任一本地扩频码进行相关运算的器件称为相关器，在步骤S104中，需要N个扩频码相关器，1个载波相关器；
同样的，在实际应用中，接收机利用积分和清零器分别进行正交路信号Q和N个提前路本地扩频码、正交路信号Q和N个滞后路本地扩频码和正交路信号Q和即时路本地扩频码的相关运算。
S105、根据所述第三同相路相关结果和所述第三正交路相关结果，获得关于所述本地载波与所述中频信号的载波的频率或相位误差的第一鉴别结果；
具体的，将步骤S103和步骤S104中获得的第三同相路相关结果IP和第三正交路相关结果QP输入载波跟踪环，载波跟踪环对IP和QP进行计算分析获得关于本地载波与接收到的中频信号SIF(t)的载波的频率或相位误差的第一鉴别结果。
S106、根据所述第一数量的第一同相路相关结果、所述第二数量的第二同相路相关结果、所述第一数量的第一正交路相关结果和所述第二数量的第二正交路相关结果，及预设的相位误差鉴别模型，获得关于所述本地扩频码与所述中频信号的扩频码的相位误差的第二鉴别结果；其中，利用所述相位误差鉴别模型获得的关于第二鉴别结果的误差曲线只有一个过零点；
具体的，将步骤S103获得的：N个第一同相路相关结果IE1、IE2、IE3、···IEN、N个第二同相路相关结果IL1、IL2、IL3、···ILN；和步骤S104中获得的：N个第一正交路相关结果QE1、QE2、QE3、···QEN、N个第二正交路相关结果QL1、QL2、QL3、···QLN输入码跟踪环的鉴别器中，码跟踪环中的鉴别器根据上述4N个相关结果进行扩频码相位误差的鉴别，获得并输出第二鉴别结果，第二鉴别结果为本地扩频码与中频信号的扩频码的相位误差，第二鉴别结果关于码元的曲线即为本地扩频码与中频信号的扩频码的误差曲线。
具体的，码跟踪环中所采用的相位误差鉴别模型可以为：
上式中，τ为扩频码的实际码元，N等于所述第一数量或所述第二数量；Ri-E(τ)为第i个提前路对应的所述第一同相路相关结果的平方与第i个提前路对应的所述第一正交路相关结果的平方的和的平方根，Ri-L(τ)为第i个滞后路对应的所述第二同相路相关结果的平方与第i个滞后路对应的所述第二正交路相关结果的平方的和的平方根，i＝1,2,3,…,N；n为指数，当对所述中频信号的功率谱进行跟踪时，n＝2；当对所述中频信号的幅值进行跟踪时，n＝1；αi为权值。
具体的，
在实际应用中，当接收到中频信号为BOC信号时，由于其自相关函数具有多峰特性，当码跟踪环中的鉴别器为早迟门E-L鉴别器时，该鉴别器输出的误差曲线的线性区间将会变窄，且会存在多个过零点(稳定点)，这将导致码跟踪环锁定在错误的稳定点上，使跟踪环锁定在副峰上，造成歧异跟踪/模糊跟踪，导致被跟踪信号的错误定位。
为了消除这种歧异跟踪，应消除BOC信号自相关函数的副峰，也就是扩大码跟踪环中的鉴别器输出的误差曲线的线性区间，使得鉴别器输出的误差曲线只有一个过零点，从而使跟踪环锁定在正确的峰值上，因此第二鉴别结果需要满足：
En(τ)＝βτ，其中，En(τ)≠0,τ≠0,且|τ|≤Dmax/2，Dmax为N个提前路或N个滞后路中与即时路的码元间隔最大的码元间隔；
采用均方差逼近的方法，使得均方差：最小，其中β为任意实数，因此权值αi需要满足：
当N等于2时，可以推导出：
令：
可以推出：
其中：ψi(τ)＝|Ri-E(τ)|2-|Ri-L(τ)|2
可以写成矩阵形式：
其中：
上述结果为N＝2的情况，我们用同样的推导过程可以将其推广为N＞2的情况：
其中：
ψi(τ)＝|Ri-E(τ)|2-|Ri-L(τ)|2
最后可以得到：α＝βθ-1λ。
S107、判断所述第一鉴别结果和所述第二鉴别结果是否均为零，如果是，确定所述信号跟踪成功；
具体的，当载波跟踪环输出的第一鉴别结果为零，且码跟踪环输出的第二鉴别结果也为零时，说明本地载波和本地扩频码均与接收到的中频信号同步，实现了对接收到的中频信号的精确定位。
S108、否则，当所述第一鉴别结果不为零时，根据所述第一鉴别结果调整所述本地载波的频率或相位，当所述第二鉴别结果不为零时，根据所述第二鉴别结果调整所述本地扩频码的相位，并返回执行所述根据接收到的中频信号与本地载波，获得同相路信号及正交路信号的步骤。
具体的，当第一鉴别结果不为零时，说明本地载波与接收到的中频信号中的载波不同步，需要根据第一鉴别结果对本地载波进行频率或相位的调整，并在调整后返回执行所述根据接收到的中频信号与本地载波获得同相路信号的步骤；
具体的，当第二鉴别结果不为零时，说明本地扩频码与接收到的中频信号中的扩频码不同步，需要根据第二鉴别结果调整本地扩频码的相位，并返回执行所述根据接收到的中频信号需要与本地载波，获得同相路信号及正交路信号的步骤。
图2显示了本发明图1所示的实施例提供的信号跟踪方法在实际应用中进行信号跟踪时的跟踪环路结构图，包括载波跟踪环和码跟踪环。
优选的，如图3所示，在本发明图1所示的实施例的基础上，本发明还提供了另一种信号跟踪方法，在将本地扩频码进行移位处理获得第一数量的提前路本地扩频码、第二数量的滞后路本地扩频码和即时路本地扩频码前，该方法还可以包括：
S109、判断接收到的所述中频信号的类型；
具体的，可以判断接收的中频信号为BPSK信号还是BOC信号。
S110、如果所述中频信号为二相相移键控BPSK信号，确定所述第一数量和所述第二数量均等于1；如果所述中频信号为二进制偏移载波BOC信号，确定所述第一数量和所述第二数量均大于1。
具体的，在中频信号为BPSK信号时，确定N＝1；在中频信号为BOC信号时，确定N＞1。
另外，在图3所示的实施例中，当所述中频信号为BPSK信号时，所述获得关于所述本地扩频码与所述中频信号的扩频码的相位误差的第二鉴别结果包括：
利用早迟门E-L鉴别器获得关于所述本地扩频码与所述中频信号的扩频码的相位误差的第二鉴别结果。
具体的，当N＝1时，第二鉴别结果由E-L鉴别器获得。
当所述中频信号为BOC信号时，所述获得关于所述本地扩频码与所述中频信号的扩频码的相位误差的第二鉴别结果包括：
利用2N鉴别器获得关于所述本地扩频码与所述中频信号的扩频码的相位误差的第二鉴别结果。
具体的，当N＞1时，第二鉴别结果由2N鉴别器获得。
为了进一步说明本发明实施例图3提供的一种信号跟踪方法所取得的有益效果，对于第一鉴别结果中的权值：α＝βθ-1λ，取β＝1，通过计算可以得到如表1所示的权值，表1中的D为提前路本地扩频码与即时路本地扩频码的码元间隔。
表1
当接收到的中频信号为BOC信号时，采用表1中的参数构造鉴别器应用到本发明图3所示的实施例中步骤S106中，获得各族BOC调制信号的误差曲线(本地扩频码与中频信号的扩频码相位的误差曲线)。具体的，图4为BOC(n,n)调制信号的误差曲线，图5为BOC(2n,n)调制信号的误差曲线，图6为BOC(6n,n)调制信号的误差曲线。
在图4至图6中，当N＝1时，码跟踪环中的鉴别器即为只有1对扩频码相关器的传统的E-L鉴别器。从图4至图6中可以看出，对于BOC(n,n)调制信号，在N＞1时，即可以在给定区间内构造出近似线性的第一鉴别结果曲线，且只存在一个稳定的过零点；对于BOC(2n,n)调制信号和BOC(6n,n)调制信号通过增加扩频码相关器的对数，即增大第一数量和第二数量N(N＞2)，可以在给定区间内构造出近似线性的第一鉴别结果曲线，且只存在一个稳定的过零点，因此该线性拟合的方式可以应用于BOC调制信号的码环跟踪，在多相关器的情况下(N＞1)，较传统的跟踪环路跟踪误差明显减小。
本发明实施例提供的一种信号跟踪方法，应用于接收机，可以获得同相路信号及正交路信号；将本地扩频码进行移位处理获得第一数量的提前路、第二数量的滞后路和即时路本地扩频码；对同相路信号和第一数量的提前路、第二数量的滞后路、即时路本地扩频码分别进行相关运算，获得第一数量的第一同相路相关结果、第二数量的第二同相路相关结果和第三同相路相关结果；对正交路信号和第一数量的提前路、第二数量的滞后路、即时路本地扩频码分别进行相关运算，获得第一数量的第一正交路相关结果、第二数量的第二正交路相关结果和第三正交路相关结果；根据第三同相路相关结果和第三正交路相关结果，获得关于本地载波与中频信号的载波的频率或相位误差的第一鉴别结果；根据第一数量的第一同相路相关结果、第二数量的第二同相路相关结果、第一数量的第一正交路相关结果和第二数量的第二正交路相关结果，及预设的相位误差鉴别模型，获得关于本地扩频码与中频信号的扩频码的相位误差的第二鉴别结果，其中，利用所述相位误差鉴别模型获得的关于第二鉴别结果的误差曲线只有一个过零点；在第一鉴别结果和第二鉴别结果均为零时，确定信号跟踪成功；在第一鉴别结果不为零时，根据第一鉴别结果调整本地载波的频率或相位，在第二鉴别结果不为零时，根据第二鉴别结果调整本地扩频码的相位，并返回执行根据接收到的中频信号与本地载波获得同相路信号及正交路信号的步骤。因此，本发明提供的信号跟踪方法，所采用的相位误差鉴别模型可以扩大码跟踪环中的输出的关于第二鉴别结果的误差曲线的有效线性区间，使得关于第二鉴别结果的误差曲线只有一个过零点，从而使跟踪环锁定在正确的峰值上，提高了信号跟踪的精度；同时本发明提供的信号跟踪方法，不需要增加额外的滤波器，实现起来更为方便、简单。
相应于图1所示的方法实施例，如图7所示本发明实施例还提供了一种信号跟踪装置，应用于接收机，该装置可以包括：载波相关模块101、扩频码移位处理模块102、第一扩频码相关模块103、第二扩频码相关模块104、第一鉴别模块105、第二鉴别模块106、第一判断模块107和调整模块108，
载波相关模块101，用于根据接收到的中频信号与本地载波，获得同相路信号及正交路信号；
具体的，接收到的中频信号可以是二进制偏移载波(BOC，Binary-Offset-Carrier)调制信号，也可以是二相相移键控(BPSK，Binary Phase Shift Keying)调制信号；本地载波由本地的数字控制振荡器(NCO，numerically controlled oscillator)产生。
具体的，该载波相关模块可以包括：同相路相关子模块和正交路相关子模块；
同相路相关子模块，用于根据接收到的中频信号与本地载波，获得同相路信号；即，将接收到的中频信号与本地载波相乘，获得同相路信号I；
正交路相关子模块，用于根据接收到的中频信号与相移π/2的本地载波，获得正交路信号；即将接收到的中频信号与相移π/2的本地载波相乘，获得正交路信号Q。
扩频码移位处理模块102，用于将本地扩频码进行移位处理获得第一数量的提前路本地扩频码、第二数量的滞后路本地扩频码和即时路本地扩频码；其中，所述第一数量和所述第二数量均为大于或者等于1的整数，且所述第一数量和所述第二数量相等；
在实际应用中，本地扩频码由本地码发生器产生并发送至移位寄存器，由移位寄存器将本地扩频码进行移位处理获得第一数量的提前路本地扩频码、第二数量的滞后路本地扩频码和即时路本地扩频码，因此，扩频码移位处理模块102可以为图2中的移位寄存器。
具体的，扩频码移位处理模块102产生第一数量的提前路、第二数量的滞后路、即时路本地扩频码的方法与图1所示的方法实施例中一致，此处不再赘述。
第一扩频码相关模块103，用于对所述同相路信号和所述第一数量的提前路本地扩频码分别进行相关运算，获得第一数量的第一同相路相关结果；对所述同相路信号和所述第二数量的滞后路本地扩频码分别进行相关运算，获得第二数量的第二同相路相关结果；对所述同相路信号和所述即时路本地扩频码进行相关运算，获得第三同相路相关结果；
具体的，第一扩频码相关模块103对同相路信号与第一数量的提前路、第二数量的滞后路和即时路本地扩频码分别进行相关运算的过程与图1所示的方法实施例中一致，此处不再赘述。
在实际应用中，接收机利用积分和清零器分别进行上述相关运算，因此，第一扩频码相关模块103可以为图2中的积分和清零器。
第二扩频码相关模块104，用于对所述正交路信号和所述第一数量的提前路本地扩频码分别进行相关运算，获得第一数量的第一正交路相关结果；对所述正交路信号和所述第二数量的滞后路本地扩频码分别进行相关运算，获得第二数量的第二正交路相关结果；对所述正交路信号和所述即时路本地扩频码进行相关运算，获得第三正交路相关结果；
具体的，第二扩频码相关模块104对正交路信号与第一数量的提前路、第二数量的滞后路和即时路本地扩频码分别进行相关运算的过程与图1所示的方法实施例中一致，此处不再赘述。
在实际应用中，接收机利用积分和清零器分别进行上述相关运算，因此，第二扩频码相关模块104也可以为图2中的积分和清零器。
第一鉴别模块105，用于根据所述第三同相路相关结果和所述第三正交路相关结果，获得关于所述本地载波与所述中频信号的载波的频率或相位误差的第一鉴别结果；
具体的，对第一扩频码相关模块103和第二扩频码相关模块104获得的第三同相路相关结果IP和第三正交路相关结果QP，进行计算分析获得关于本地载波与接收到的中频信号SIF(t)的载波的频率或相位误差的第一鉴别结果。
在实际应用中，由载波跟踪环对IP和QP进行计算分析获得关于本地载波与接收到的中频信号SIF(t)的载波的频率或相位误差的第一鉴别结果，因此，第一鉴别模块105可以为图2中的载波跟踪环。
第二鉴别模块106，用于根据所述第一数量的第一同相路相关结果、所述第二数量的第二同相路相关结果、所述第一数量的第一正交路相关结果和所述第二数量的第二正交路相关结果，及预设的相位误差鉴别模型，获得关于所述本地扩频码与所述中频信号的扩频码的相位误差的第二鉴别结果；其中，利用所述相位误差鉴别模型获得的关于第二鉴别结果的误差曲线只有一个过零点；
具体的，对第一扩频码相关模块103获得的：N个第一同相路相关结果IE1、IE2、IE3、···IEN、N个第二同相路相关结果IL1、IL2、IL3、···ILN，和第二扩频码相关模块104获得的：N个第一正交路相关结果QE1、QE2、QE3、···QEN、N个第二正交路相关结果QL1、QL2、QL3、···QLN，进行扩频码相位误差鉴别，获得并输出第二鉴别结果，第二鉴别结果为关于本地扩频码与中频信号的扩频码相位的误差曲线。
在实际应用中，由码跟踪环中的鉴别器根据上述4N个相关结果进行扩频码相位误差鉴别，获得并输出第二鉴别结果。因此，第二鉴别模块106可以为图2中的码跟踪环中的鉴别器。
具体的，第二鉴别模块获106根据相位误差鉴别模型获得关于所述本地扩频码与所述中频信号的扩频码的相位误差的第二鉴别结果，该相位误差鉴别模型为：
其中，τ为扩频码的实际码元；
N等于所述第一数量或所述第二数量；
Ri-E(τ)为第i个提前路对应的所述第一同相路相关结果的平方与第i个提前路对应的所述第一正交路相关结果的平方的和的平方根，Ri-L(τ)为第i个滞后路对应的所述第二同相路相关结果的平方与第i个滞后路对应的所述第二正交路相关结果的平方的和的平方根，i＝1,2,3,…,N；
n为指数，当对所述中频信号的功率谱进行跟踪时，n＝2；当对所述中频信号的幅值进行跟踪时，n＝1；
αi为权值，α＝βθ-1λ，
上式中，β为任意实数，其中，
Dmax为N个提前路或N个滞后路中与即时路的码元间隔最大的码元间隔，ψi(τ)＝|Ri-E(τ)|n-|Ri-L(τ)|n,i＝1,2,…,N。
其中，求解权值αi的具体过程与图1所示的方法实施例中所述的一致，此处不做重复描述。
第一判断模块107，用于判断所述第一鉴别模块获得的第一鉴别结果和所述第二鉴别模块获得的第二鉴别结果是否均为零，如果是，确定所述信号跟踪成功；
具体的，当第一鉴别模块105输出的第一鉴别结果为零，且第二鉴别模块106输出的第二鉴别结果也为零时，说明本地载波和本地扩频码均与接收到的中频信号同步，实现了对接收到的中频信号的精确定位。
调整模块108，用于在所述第一判断模块获得的判断结果为否时，当所述第一鉴别结果不为零时，根据所述第一鉴别结果调整所述本地载波的频率或相位，当所述第二鉴别结果不为零时，根据所述第二鉴别结果调整所述本地扩频码的相位，并触发所述载波相关模块101。
具体的，当第一鉴别结果不为零时，说明本地载波与接收到的中频信号中的载波不同步，需要根据第一鉴别结果对本地载波进行频率或相位的调整，并在调整后触发所述载波相关模块101；
具体的，当第二鉴别结果不为零时，说明本地扩频码与接收到的中频信号中的扩频码不同步，需要根据第二鉴别结果调整本地扩频码的相位，调整后触发所述载波相关模块101。
优选的，如图8所示，在本发明图7所示的实施例的基础上，本发明还提供了另一种信号跟踪装置，该装置还可以包括：第二判断模块109和确定模块110，
第二判断模块109，用于在触发所述扩频码移位处理模块前，判断接收到的所述中频信号的类型；
确定模块110，用于在所述第二判断模块获得的判断结果为所述中频信号为二相相移键控BPSK信号时，确定所述第一数量和所述第二数量均等于1；在所述第二判断模块获得的判断结果为所述中频信号为二进制偏移载波BOC信号时，确定所述第一数量和所述第二数量均大于1。
具体的，图8所示的实施例中的第二鉴别模块106可以包括：第一鉴别子模块和第二鉴别子模块，
第一鉴别子模块，用于当所述第二判断模块109获得的判断结果为所述中频信号为BPSK信号时，利用早迟门E-L鉴别器获得关于所述本地扩频码与所述中频信号的扩频码的相位误差的第二鉴别结果；
具体的，当N＝1时，第二鉴别结果由E-L鉴别器获得。
第二鉴别子模块，用于当所述第二判断模块109获得的判断结果为所述中频信号为BOC信号时，利用2N鉴别器获得关于所述本地扩频码与所述中频信号的扩频码的相位误差的第二鉴别结果。
具体的，当N＞1时，第二鉴别结果由2N鉴别器获得。
本发明实施例提供的一种信号跟踪装置，应用于接收机，可以获得同相路信号及正交路信号；将本地扩频码进行移位处理获得第一数量的提前路、第二数量的滞后路和即时路本地扩频码；对同相路信号和第一数量的提前路、第二数量的滞后路、即时路本地扩频码分别进行相关运算，获得第一数量的第一同相路相关结果、第二数量的第二同相路相关结果和第三同相路相关结果；对正交路信号和第一数量的提前路、第二数量的滞后路、即时路本地扩频码分别进行相关运算，获得第一数量的第一正交路相关结果、第二数量的第二正交路相关结果和第三正交路相关结果；根据第三同相路相关结果和第三正交路相关结果，获得关于本地载波与中频信号的载波的频率或相位误差的第一鉴别结果；根据第一数量的第一同相路相关结果、第二数量的第二同相路相关结果、第一数量的第一正交路相关结果和第二数量的第二正交路相关结果，及预设的相位误差鉴别模型，获得关于本地扩频码与中频信号的扩频码的相位误差的第二鉴别结果，其中，利用所述相位误差鉴别模型获得的关于第二鉴别结果的误差曲线只有一个过零点；在第一鉴别结果和第二鉴别结果均为零时，确定信号跟踪成功；在第一鉴别结果不为零时，根据第一鉴别结果调整本地载波的频率或相位，在第二鉴别结果不为零时，根据第二鉴别结果调整本地扩频码的相位，并返回执行根据接收到的中频信号与本地载波获得同相路信号及正交路信号的步骤。因此，本发明提供的信号跟踪装置，所采用的相位误差鉴别模型可以扩大第二鉴别模块输出的关于第二鉴别结果的误差曲线的有效线性区间，使得关于第二鉴别结果的误差曲线只有一个过零点，从而使跟踪环锁定在正确的峰值上，提高了信号跟踪的精度；同时本发明提供的信号跟踪装置，不需要增加额外的滤波器，实现起来更为方便、简单。
对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种信号跟踪方法，其特征在于，应用于接收机，所述方法包括：
根据接收到的中频信号与本地载波，获得同相路信号及正交路信号；
将本地扩频码进行移位处理获得第一数量的提前路本地扩频码、第二数量的滞后路本地扩频码和即时路本地扩频码；其中，所述第一数量和所述第二数量均为大于或者等于1的整数，且所述第一数量和所述第二数量相等；
对所述同相路信号和所述第一数量的提前路本地扩频码分别进行相关运算，获得第一数量的第一同相路相关结果；对所述同相路信号和所述第二数量的滞后路本地扩频码分别进行相关运算，获得第二数量的第二同相路相关结果；对所述同相路信号和所述即时路本地扩频码进行相关运算，获得第三同相路相关结果；
对所述正交路信号和所述第一数量的提前路本地扩频码分别进行相关运算，获得第一数量的第一正交路相关结果；对所述正交路信号和所述第二数量的滞后路本地扩频码分别进行相关运算，获得第二数量的第二正交路相关结果；对所述正交路信号和所述即时路本地扩频码进行相关运算，获得第三正交路相关结果；
根据所述第三同相路相关结果和所述第三正交路相关结果，获得关于所述本地载波与所述中频信号的载波的频率或相位误差的第一鉴别结果；
根据所述第一数量的第一同相路相关结果、所述第二数量的第二同相路相关结果、所述第一数量的第一正交路相关结果和所述第二数量的第二正交路相关结果，及预设的相位误差鉴别模型，获得关于所述本地扩频码与所述中频信号的扩频码的相位误差的第二鉴别结果；其中，利用所述相位误差鉴别模型获得的关于第二鉴别结果的误差曲线只有一个过零点；
判断所述第一鉴别结果和所述第二鉴别结果是否均为零，如果是，确定所述信号跟踪成功；
否则，当所述第一鉴别结果不为零时，根据所述第一鉴别结果调整所述本地载波的频率或相位，并返回执行所述根据接收到的中频信号与本地载波，获得同相路信号及正交路信号的步骤；当所述第二鉴别结果不为零时，根据所述第二鉴别结果调整所述本地扩频码的相位，并返回执行所述根据接收到的中频信号与本地载波，获得同相路信号及正交路信号的步骤。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相位误差鉴别模型为：
其中，τ为扩频码的实际码元；
N等于所述第一数量或所述第二数量；
Ri-E(τ)为第i个提前路对应的所述第一同相路相关结果的平方与第i个提前路对应的所述第一正交路相关结果的平方的和的平方根，Ri-L(τ)为第i个滞后路对应的所述第二同相路相关结果的平方与第i个滞后路对应的所述第二正交路相关结果的平方的和的平方根，i＝1,2,3,…,N；
n为指数，当对所述中频信号的功率谱进行跟踪时，n＝2；当对所述中频信号的幅值进行跟踪时，n＝1；
αi为权值，α＝βθ-1λ，
上式中，β为任意实数，其中，
<mrow>
<msub>
<mi>&theta;</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mi>j</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
<msub>
<mi>&theta;</mi>
<mrow>
<mi>j</mi>
<mi>i</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
<munderover>
<mo>&Integral;</mo>
<mrow>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>D</mi>
<mrow>
<mi>m</mi>
<mi>a</mi>
<mi>x</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>/</mo>
<mn>2</mn>
</mrow>
<mrow>
<msub>
<mi>D</mi>
<mrow>
<mi>m</mi>
<mi>a</mi>
<mi>x</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>/</mo>
<mn>2</mn>
</mrow>
</munderover>
<msub>
<mi>&psi;</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>&tau;</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
<msub>
<mi>&psi;</mi>
<mi>j</mi>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>&tau;</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mi>d</mi>
<mi>&tau;</mi>
<mo>,</mo>
<mi>i</mi>
<mo>,</mo>
<mi>j</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
<mo>,</mo>
<mn>2</mn>
<mo>,</mo>
<mo>...</mo>
<mo>,</mo>
<mi>N</mi>
<mo>,</mo>
</mrow>
Dmax为N个提前路或N个滞后路中与即时路的码元间隔最大的码元间隔,ψi(τ)＝|Ri-E(τ)|n-|Ri-L(τ)|n,i＝1,2,…,N。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将本地扩频码进行移位处理获得第一数量的提前路本地扩频码、第二数量的滞后路本地扩频码和即时路本地扩频码前，所述方法还包括：
判断接收到的所述中频信号的类型；
如果所述中频信号为二相相移键控BPSK信号，确定所述第一数量和所述第二数量均等于1；如果所述中频信号为二进制偏移载波BOC信号，确定所述第一数量和所述第二数量均大于1。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
当所述中频信号为BPSK信号时，所述获得关于所述本地扩频码与所述中频信号的扩频码的相位误差的第二鉴别结果包括：利用早迟门E-L鉴别器获得关于所述本地扩频码与所述中频信号的扩频码的相位误差的第二鉴别结果；
当所述中频信号为BOC信号时，所述获得关于所述本地扩频码与所述中频信号的扩频码的相位误差的第二鉴别结果包括：利用2N鉴别器获得关于所述本地扩频码与所述中频信号的扩频码的相位误差的第二鉴别结果。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据接收到的中频信号与本地载波，获得同相路信号及正交路信号包括：
根据接收到的中频信号与本地载波，获得同相路信号；
根据接收到的中频信号与相移π/2的本地载波，获得正交路信号。
6.一种信号跟踪装置，其特征在于，应用于接收机，所述装置包括：载波相关模块、扩频码移位处理模块、第一扩频码相关模块、第二扩频码相关模块、第一鉴别模块、第二鉴别模块、第一判断模块和调整模块，
所述载波相关模块，用于根据接收到的中频信号与本地载波，获得同相路信号及正交路信号；
所述扩频码移位处理模块，用于将本地扩频码进行移位处理获得第一数量的提前路本地扩频码、第二数量的滞后路本地扩频码和即时路本地扩频码；其中，所述第一数量和所述第二数量均为大于或者等于1的整数，且所述第一数量和所述第二数量相等；
所述第一扩频码相关模块，用于对所述同相路信号和所述第一数量的提前路本地扩频码分别进行相关运算，获得第一数量的第一同相路相关结果；对所述同相路信号和所述第二数量的滞后路本地扩频码分别进行相关运算，获得第二数量的第二同相路相关结果；对所述同相路信号和所述即时路本地扩频码进行相关运算，获得第三同相路相关结果；
所述第二扩频码相关模块，用于对所述正交路信号和所述第一数量的提前路本地扩频码分别进行相关运算，获得第一数量的第一正交路相关结果；对所述正交路信号和所述第二数量的滞后路本地扩频码分别进行相关运算，获得第二数量的第二正交路相关结果；对所述正交路信号和所述即时路本地扩频码进行相关运算，获得第三正交路相关结果；
所述第一鉴别模块，用于根据所述第三同相路相关结果和所述第三正交路相关结果，获得关于所述本地载波与所述中频信号的载波的频率或相位误差的第一鉴别结果；
所述第二鉴别模块，用于根据所述第一数量的第一同相路相关结果、所述第二数量的第二同相路相关结果、所述第一数量的第一正交路相关结果和所述第二数量的第二正交路相关结果，及预设的相位误差鉴别模型，获得关于所述本地扩频码与所述中频信号的扩频码的相位误差的第二鉴别结果；其中，利用所述相位误差鉴别模型获得的关于第二鉴别结果的误差曲线只有一个过零点；
所述第一判断模块，用于判断所述第一鉴别模块获得的第一鉴别结果和所述第二鉴别模块获得的第二鉴别结果是否均为零，如果是，确定所述信号跟踪成功；
所述调整模块，用于在所述第一判断模块获得的判断结果为否时，当所述第一鉴别结果不为零时，根据所述第一鉴别结果调整所述本地载波的频率或相位，并触发所述载波相关模块；当所述第二鉴别结果不为零时，根据所述第二鉴别结果调整所述本地扩频码的相位，并触发所述载波相关模块。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二鉴别模块，具体用于根据所述相位误差鉴别模型：获得关于所述本地扩频码与所述中频信号的扩频码的相位误差的第二鉴别结果，其中，τ为扩频码的实际码元；
N等于所述第一数量或所述第二数量；
Ri-E(τ)为第i个提前路对应的所述第一同相路相关结果的平方与第i个提前路对应的所述第一正交路相关结果的平方的和的平方根，Ri-L(τ)为第i个滞后路对应的所述第二同相路相关结果的平方与第i个滞后路对应的所述第二正交路相关结果的平方的和的平方根，i＝1,2,3,…,N；
n为指数，当对所述中频信号的功率谱进行跟踪时，n＝2；当对所述中频信号的幅值进行跟踪时，n＝1；
αi为权值，α＝βθ-1λ，
上式中，β为任意实数，其中，
<mrow>
<msub>
<mi>&theta;</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mi>j</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
<msub>
<mi>&theta;</mi>
<mrow>
<mi>j</mi>
<mi>i</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
<munderover>
<mo>&Integral;</mo>
<mrow>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>D</mi>
<mrow>
<mi>m</mi>
<mi>a</mi>
<mi>x</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>/</mo>
<mn>2</mn>
</mrow>
<mrow>
<msub>
<mi>D</mi>
<mrow>
<mi>m</mi>
<mi>a</mi>
<mi>x</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>/</mo>
<mn>2</mn>
</mrow>
</munderover>
<msub>
<mi>&psi;</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>&tau;</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
<msub>
<mi>&psi;</mi>
<mi>j</mi>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>&tau;</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mi>d</mi>
<mi>&tau;</mi>
<mo>,</mo>
<mi>i</mi>
<mo>,</mo>
<mi>j</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
<mo>,</mo>
<mn>2</mn>
<mo>,</mo>
<mo>...</mo>
<mo>,</mo>
<mi>N</mi>
<mo>,</mo>
</mrow>
Dmax为N个提前路或N个滞后路中与即时路的码元间隔最大的码元间隔；ψi(τ)＝|Ri-E(τ)|n-|Ri-L(τ)|n,i＝1,2,…,N。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第二判断模块和确定模块，
所述第二判断模块，用于在触发所述扩频码移位处理模块前，判断接收到的所述中频信号的类型；
所述确定模块，用于在所述第二判断模块获得的判断结果为所述中频信号为二相相移键控BPSK信号时，确定所述第一数量和所述第二数量均等于1；在所述第二判断模块获得的判断结果为所述中频信号为二进制偏移载波BOC信号时，确定所述第一数量和所述第二数量均大于1。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二鉴别模块包括：第一鉴别子模块和第二鉴别子模块，
所述第一鉴别子模块，用于当所述第二判断模块获得的判断结果为所述中频信号为BPSK信号时，利用早迟门E-L鉴别器获得关于所述本地扩频码与所述中频信号的扩频码的相位误差的第二鉴别结果；
所述第二鉴别子模块，用于当所述第二判断模块获得的判断结果为所述中频信号为BOC信号时，利用2N鉴别器获得关于所述本地扩频码与所述中频信号的扩频码的相位误差的第二鉴别结果。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述载波相关模块包括：同相路相关子模块和正交路相关子模块，
所述同相路相关子模块，用于根据接收到的中频信号与本地载波，获得同相路信号；
所述正交路相关子模块，用于根据接收到的中频信号与相移π/2的本地载波，获得正交路信号。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610064206.XA CN105680952B (zh) | 2016-01-29 | 2016-01-29 | 一种信号跟踪方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610064206.XA CN105680952B (zh) | 2016-01-29 | 2016-01-29 | 一种信号跟踪方法及装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105680952A CN105680952A (zh) | 2016-06-15 |
| CN105680952B true CN105680952B (zh) | 2018-01-26 |
Family
ID=56303225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610064206.XA Active CN105680952B (zh) | 2016-01-29 | 2016-01-29 | 一种信号跟踪方法及装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105680952B (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102338878A (zh) * | 2011-07-19 | 2012-02-01 | 电子科技大学 | 一种新的多径抑制boc码跟踪方法以及码跟踪环 |
| CN103558612A (zh) * | 2013-11-21 | 2014-02-05 | 天津七一二通信广播有限公司 | 锁相环与副载波环联合鉴相跟踪环路 |
| CN104898143A (zh) * | 2015-06-02 | 2015-09-09 | 刘哲 | 时分复用双参考波形的tmboc信号无模糊接收方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004109957A1 (ja) * | 2003-06-03 | 2004-12-16 | Fujitsu Limited | 光信号受信装置およびその二値化処理用識別点制御方法 |
| CN103698787B (zh) * | 2007-11-15 | 2016-05-18 | 高通股份有限公司 | Gnss接收器以及信号跟踪电路和系统 |
-
2016
- 2016-01-29 CN CN201610064206.XA patent/CN105680952B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102338878A (zh) * | 2011-07-19 | 2012-02-01 | 电子科技大学 | 一种新的多径抑制boc码跟踪方法以及码跟踪环 |
| CN103558612A (zh) * | 2013-11-21 | 2014-02-05 | 天津七一二通信广播有限公司 | 锁相环与副载波环联合鉴相跟踪环路 |
| CN104898143A (zh) * | 2015-06-02 | 2015-09-09 | 刘哲 | 时分复用双参考波形的tmboc信号无模糊接收方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105680952A (zh) | 2016-06-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7359465B2 (en) | Serial cancellation receiver design for a coded signal processing engine | |
| US6750818B2 (en) | Method and apparatus to compute the geolocation of a communication device using orthogonal projections | |
| CN103634065B (zh) | Cdma信号的生成和处理 | |
| CN103558612B (zh) | 锁相环与副载波环联合鉴相跟踪环路 | |
| US6289061B1 (en) | Wideband frequency tracking system and method | |
| CN110071738A (zh) | 基于多伪码支路接收机的扩频信号解扩跟踪方法 | |
| CN107493117B (zh) | 一种高动态下直扩msk信号的二维联合捕获方法 | |
| CN103558615B (zh) | 锁频环与副载波环联合鉴频跟踪环路 | |
| CN105765872B (zh) | 扩频信号的生成方法、生成装置、接收方法和接收装置 | |
| US6728301B1 (en) | System and method for automatic frequency control in spread spectrum communications | |
| US20100215127A1 (en) | Method for estimating a carrier-frequency shift in a telecommunication signals receiver, notably a mobile device | |
| CN107688188B (zh) | 一种gps l1c/a与l1c信号联合捕获方法和卫星导航接收机 | |
| US20050105597A1 (en) | Chip-to-symbol receiver despreader architechtures and methods for despreading spread spectrum signals | |
| JP2006261985A (ja) | スペクトル拡散通信用受信機 | |
| CN108051827A (zh) | Boc调制信号无模糊码跟踪方法 | |
| CN111158026A (zh) | 一种boc信号的边峰消除方法 | |
| CN105680952B (zh) | 一种信号跟踪方法及装置 | |
| CN108957492B (zh) | 一种gps的l1c/a和l1c联合捕获方法 | |
| CN105510932B (zh) | 一种码环鉴别器及短多径抑制方法 | |
| JP4700518B2 (ja) | 同期タイミング検出装置および受信機 | |
| CN102353967B (zh) | 利用公共解调模板获得信号的设备、方法和计算机程序产品 | |
| US7388902B2 (en) | Method for receiving spectrum spreading signals with frequency shift correction | |
| US10677928B2 (en) | Method of processing offset carrier modulated ranging signals | |
| US10677929B2 (en) | Method and apparatus for determining the time of arrival of an incoming satellite signal | |
| EP2463685A1 (en) | Method of synchronizing a receiver with a received ambiguous signal having a known number of at least two peaks |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |