CN106526631A - 北斗b1频点卫星信号载波频率高精度估计方法 - Google Patents

Abstract

一种北斗B1频点卫星信号载波频率高精度估计方法。其包括将输入的北斗数字中频信号与本振载波进行混频；利用混频后的信号与本地测距码序列在频域进行循环互相关操作；对粗略的基带信号在时域取模，从结果中搜索相关峰对应的测距码相位和载波频率；利用已知的码相位生成本地测距码并与粗略的基带信号在时域相乘；对相乘结果在频域取模，从结果中搜索相关峰对应的载波频率；比较载波频率点前后两个频点对应的相关峰值大小，并以二分查找法在已知载频点附近逐级缩小频率搜索步长精化载波频率，最终将载波频率精度稳定在十几～几十Hz范围。该方法能有效提高北斗卫星信号载波频率估计精度，而且捕获快速、可靠，实现简单。

Description

北斗B1频点卫星信号载波频率高精度估计方法

技术领域

本发明属于导航接收机对卫星信号载波频率高精度搜索捕获技术领域，特别是涉及一种基于混合搜索并结合二分查找的北斗B1频点卫星信号载波频率高精度估计方法。

背景技术

随着我国北斗卫星导航新技术的不断发展和应用，导航接收机的开发与实现将面临严峻挑战。其中，捕获和跟踪是接收机基带信号处理的关键技术，其会直接影响接收机的性能。在实际应用中，由于卫星与用户的相对运动会造成多普勒频移，如果用户没有同时调整本地复现的载波频率，那么对测距码的相关过程，将会因用户接收机频率响应的滚降特性而受到严重的衰减，从而导致无法捕获到信号，而且捕获模块的运算效率和精度将直接影响后续跟踪和定位解算模块。所以，在捕获卫星信号时，必须精确补偿载波频率的多普勒频移。

传统的卫星信号捕获方法有三种：串行搜索捕获、并行频率空间搜索捕获和并行码相位搜索捕获。其中串行搜索捕获方法采用串行方式对所有可能的频率和码相位值进行二维搜索，比较耗时；相对于串行捕获方法而言，由于并行频率空间搜索捕获方法不需要进行串行搜索，因此可以提高运算速度，但此方法的频率分辨率比串行捕获方法的要低；与并行频率空间搜索捕获相比，并行码相位搜索捕获方法将搜索空间降低为只对搜索范围内多个频点的搜索，对于载频参数的估计精度与串行搜索捕获方法类似。三种方法各有优缺点，但三种方法得到的载波频率都不够精确。为给跟踪环提供精确的初始条件，捕获后得到的载波多普勒频移应在几十Hz范围以内。所以寻找一种可以在几乎不影响捕获性能的条件下，既能精确测量载波多普勒频移，又有较快运算速度的方法，是完善捕获模块的一个极其重要的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种北斗B1频点卫星信号载波频率高精度估计方法。

为了达到上述目的，本发明提供的北斗B1频点卫星信号载波频率高精度估计方法包括按顺序进行的下列步骤：

1)将输入的北斗数字中频信号与本地载波信号进行混频，如果本地载波信号的频率与输入的北斗数字中频信号中调制载波的频率一致，则输入的测距码信号得到恢复；

2)将步骤1)中得到的输入的伪测距信号与本地测距码信号在频域进行循环互相关操作，若本地测距码信号与输入的测距码信号完全同步，则粗略的基带信号得到恢复；

3)对步骤2)得到的粗略的基带信号在时域取模并进行非相干积分，然后从上述积分后的结果中搜索相关峰的索引值对应的测距码相位和载波频率，如果成功捕获该卫星，则进入步骤4)，反之，如果当第一轮完整的多普勒频移遍历搜索完成后，仍然没有捕获到该卫星信号，则重复步骤1)～步骤3)；

4)根据步骤3)中得到的测距码相位信息生成本地测距码，并与步骤2)中得到的粗略的基带信号在时域相乘，恢复载波信号；

5)对步骤4)中得到的载波信号在频域取模，从取模后的结果中搜索相关峰的索引值对应的载波频率；

6)比较步骤5)中得到的载波频率点前后两个频点对应的相关峰值大小，并以二分查找法在已知载波频率点附近逐级缩小频率搜索步长，精化对载波频率的搜索，最终将载频分辨率稳定在十几～几十Hz范围。

在步骤1)中，所述的将输入的北斗数字中频信号与本地载波信号进行混频，如果本地载波信号的频率与输入的北斗数字中频信号中调制载波的频率一致，则输入的测距码信号得到恢复的方法是：对北斗数字中频信号数据样点每隔1ms读取信号，生成两组输入信号Signal1和Signal2；在中频信号频率±10KHz范围内生成搜索步长为500Hz的本地载波同相sin信号和正交cos信号，并以与卫星信号一致的采样频率进行1ms采样；将两组输入信号Signal1和Signal2分别与本地载波同相sin信号及正交cos信号进行混频相乘，利用积分器对输入信号经过1ms的相干积分，得到对应于同相支路和正交支路的两个信号i(n)和q(n)，并将i路和q路信号组合得到复数信号x(n)＝i(n)+jq(n)，然后进行傅里叶运算转换到频域；当载波频率与输入信号的载波频率一致时，载波信号被剥离，输入的测距码信号得到恢复。

在步骤2)中，所述的将步骤1)中得到的输入的测距码信号与本地测距码信号在频域进行循环互相关操作，若本地测距码信号与输入的测距码信号完全同步，则粗略的基带信号得到恢复的方法是：生成1ms长度的本地测距码信号，以输入的中频信号的采样频率进行采样，再进行傅里叶运算转换到频域并取其共轭；将步骤1)得到的输入的测距码信号与本地测距码信号在频域进行一个周期的循环相乘，当本地测距码与输入信号的测距码完全同步时，测距码信号被剥离，粗略的基带信号得到恢复。

在步骤3)中，所述的对步骤2)得到的粗略的基带信号在时域取模并进行非相干积分，然后从上述积分后的结果中搜索相关峰的索引值对应的测距码相位和载波频率，如果成功捕获该卫星，则进入步骤4)，反之，如果当第一轮完整的多普勒频移遍历搜索完成后，仍然没有捕获到该卫星信号，则重复步骤1)～步骤3)的方法是：将步骤2)中得到的粗略的基带信号进行IFFT运算得到时域相关结果，并对其进行取模运算，获得对应于测距码相位和载波频率的相关峰结果；对上述最大相关峰值所在码片范围进行剔除，然后从剩余的相关值中搜索第二相关峰值，计算最大相关峰值和第二相关峰值的比值；将上述比值与设定的捕获门限阈值进行比较，若超过捕获门限阈值，则B1卫星信号粗捕获成功，确定相应的测距码相位和载波频率参数，作为进入下一步操作的初始条件；若比值没有超过捕获门限阈值，则将在搜索完所有的可能多普勒频移后重复1)～步骤3)，直到捕获到卫星信号。

在步骤4)中，所述的根据步骤3)中得到的测距码相位信息生成本地测距码，并与步骤2)中得到的粗略的基带信号在时域相乘，恢复载波信号的方法是：首先根据步骤3)中得到的测距码相位信息中的测距码初始相位信息生成本地测距码信号，然后将步骤2)中得到的粗略的基带信号与本地测距码信号在时域进行一个周期的循环相乘；若本地测距码与步骤3)输出的信号中残留的测距码信息完全同步，测距码信号被彻底剥离，可恢复输入的载波信号。

在步骤5)中，所述的对步骤4)中得到的载波信号在频域取模，从取模后的结果中搜索相关峰的索引值对应的载波频率点的方法是：将步骤4)中得到的载波信号进行傅里叶运算转换到频域，并对其进行取模，找出相关峰值，峰值所在位置对应的频率即为载波频率。

在步骤6)中，所述的比较步骤5)中得到的载波频率点前后两个频点对应的相关峰值大小，并以二分查找法在已知载波频率点附近逐级缩小频率搜索步长，精化对载波频率的搜索，最终将载频分辨率稳定在十几～几十Hz范围的方法是：比较步骤5)中得到的载波频率点k前后两个频点对应相关值Z(f_k-1)和Z(f_k+1)的大小，并在粗捕获确定的±500Hz范围内预先定义频率搜索步长Δf；如果Z(f_k-1)≥Z(f_k+1)，则在区间[f_k-Δf/2,f_k]对载波频率进行搜索以查找出最大相关峰值；反之，若Z(f_k-1)＜Z(f_k+1)，则在区间[f_k,f_k+Δf/2]对载波频率进行搜索以查找出最大相关峰值；重复上述载波频率精化搜索过程，每次搜索后将预设步长Δf减小1/2，直到步长小于10Hz的预期阈值；若不能按要求完成载波频率的精化搜索，则重复步骤1)～步骤6)或换下一段数据继续进行搜索捕获，直至达到要求；若完成载波频率的精化搜索，则最终将载波频率精度稳定在十几～几十Hz以内，并输出前述测距码初始相位及精化后的载波频率，保证足够的跟踪环路需要。

本发明提供的北斗B1频点卫星信号载波频率高精度估计方法是在频域并行码相位搜索的基础上，结合并行频率空间搜索算法，对搜索得到的粗频再利用二分查找精化载频，对卫星信号载波频率进行“先粗后精”的估计过程。实验结果表明，本方法能有效提高北斗B1频点卫星信号载频估计精度，而且捕获快速、可靠，实现简单，对于实时接收机的开发与实现具有重要意义。

附图说明

图1为本发明提供的北斗B1频点卫星信号载波频率高精度估计方法流程图。

图2为混合搜索捕获算法原理流程图。

图3为二分查找频率精化流程图。

图4(a)为混合搜索捕获算法捕获3号卫星信号结果。

图4(b)为二分查找频率精化后3号卫星信号捕获结果。

图4(c)为3号卫星信号载频粗估计结果。

图4(d)为3号卫星信号精频估计结果。

图5为本发明方法对9颗北斗卫星载波频率高精度估计结果。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的北斗B1频点卫星信号载波频率高精度估计方法进行详细说明。

如图1所示，本发明提供的北斗B1频点卫星信号载波频率高精度估计方法包括按顺序进行的下列步骤：

1)将输入的北斗数字中频信号与本地载波信号进行混频，如果本地载波信号的频率与输入的北斗数字中频信号中调制载波的频率一致，则输入的测距码信号得到恢复：

北斗数字中频信号的表达式为：

其中，A_B1表示B1I信号的振幅，表示第j颗卫星的测距码序列，表示导航数据序列，w_IF表示载波频率经下变频后的中频，w_d表示载波多普勒频移，表示载波初始相位，e(n)表示接收机噪声，I支路为民用信号，Q支路为授权信号。

对输入的北斗I支路数字中频信号数据样点每隔1ms读取信号，生成两组输入信号Signal1和Signal2。

在中频信号频率±10KHz范围内生成搜索步长为500Hz的本地载波同相sin信号和正交cos信号，并以与卫星信号一致的采样频率进行1ms采样。

将两组输入信号Signal1和Signal2分别与本地载波同相sin信号及正交cos信号进行混频相乘，利用积分器对输入信号经过1ms的相干积分而得到对应于同相支路和正交支路的i₁、i₂、q₁和q₂四个支路信号：

其中，w_e是输入信号与本地载波信号之间的频率差，e_i(n)、e_q(n)是接收机噪声e(n)与本地载波信号相乘后进行积分的结果。

将上述i、q支路的信号组合得到复数信号x(n)＝i(n)+jq(n)，进行归一化可得：

x₁(n)＝i₁(n)-jq₁(n) (6)

x₂(n)＝i₂(n)-jq₂(n) (7)

对x₁(n)、x₂(n)分别进行傅里叶运算转换到频域，结果为X₁(k)和X₂(k)。当本地载波频率与输入信号的载波频率一致时，载波信号被剥离，输入的测距码信号得到恢复。

2)将步骤1)中得到的输入的测距码信号与本地测距码信号在频域进行循环互相关操作，若本地测距码信号与输入的测距码信号完全同步，则粗略的基带信号得到恢复：

由本地测距码发生器生成1ms长度的本地测距码信号并以输入的中频信号的采样频率进行采样得C_B1I(n)，对C_B1I(n)进行傅里叶变换到频域，并取其共轭得将步骤1)处理后的输出信号X₁(k)和X₂(k)分别与本地测距码信号在频域进行一个周期的循环相乘，得：

若本地测距码与输入的测距码完全同步，则测距码信号被剥离，粗略的基带信号得到恢复。

3)对步骤2)得到的粗略的基带信号在时域取模并进行非相干积分，然后从上述积分后的结果中搜索相关峰的索引值对应的测距码相位和载波频率，如果成功捕获该卫星，则进入步骤4)，反之，如果当第一轮完整的多普勒频移遍历搜索完成后，仍然没有捕获到该卫星信号，则重复步骤1)～步骤3)：

对步骤2)得到的粗略的基带信号进行IFFT运算转换到时域，得：

对z(m)取模并进行非相干积分可得：

从上述积分后的结果中搜索相关峰，若相关峰出现，则相关峰对应于测距码相位和粗略的载波频率；若没有相关峰出现，则本地载波发生器调整到下一搜索频率，并重新搜索。

找到一个相关峰并不能说明对应的卫星信号就一定存在，因为尖峰有可能由噪声引起，所以需要在与第一个相关峰值对应相同的载波频率下，分别搜索相邻两组输入信号Signal和Signal中产生的相关峰，并取值较大的一组进行下一步操作。在已确定的最大相关峰附近查找第二相关峰，剔除最大相关峰值所在码片范围，然后从剩余的相关值中搜索第二相关峰值，计算最大相关峰值和第二相关峰值的比值。

将上述相关峰比值与所设定捕获门限阈值进行比较，若超过捕获门限阈值，则B1卫星信号粗捕获成功，确定相应的测距码相位和粗略的载波频率参数，作为进入下一步操作的初始条件；若相关峰比值没有超过捕获门限阈值，则将在搜索完所有的可能多普勒频移后重复步骤1)～步骤3)，直到捕获到卫星信号。步骤1)～步骤3)的工作原理如图2前半部分所示。

4)根据步骤3)中得到的测距码相位信息生成本地测距码，并与步骤2)中得到的粗略的基带信号在时域相乘，恢复载波信号；

首先根据步骤3)中得到的测距码相位信息中的测距码初始相位信息，生成本地测距码信号并采样得C_B1I(n)，然后将步骤2)中得到的粗略的基带信号与本地测距码信号在时域进行一个周期的循环相乘，若本地测距码与步骤3)输出的信号中残留的测距码信息完全同步，测距码信号被彻底剥离，可恢复输入的载波信号。

5)对步骤4)中得到的载波信号在频域取模，从取模后的结果中搜索相关峰的索引值对应的载波频率点；

由于载波信号一般由三角函数序列充当，其傅里叶变换的最大模值所在的索引值对应的频率即为该载波的频率，所以，依据此原理将步骤4)中得到的载波信号进行傅里叶运算转换到频域，并对其进行取模，找出相关峰值，该峰值所在位置对应的频率即为载波频率。步骤4)～步骤5)的工作原理如图2后半部分所示。

从步骤1)到步骤4)对卫星信号进行搜索捕获，采取了如图2所示的混合搜索捕获算法思想，即将传统的频域并行码相位搜索捕获和并行频率空间搜索捕获相结合的捕获算法。此算法能够捕获到精确的测距码相位，并可以将载波频率控制在相对较小的多普勒频移范围内，为进一步的载波频率精化提供有利条件。

6)比较步骤5)中得到的载波频率点前后两个频点对应的相关峰值大小，并以二分查找法在已知载波频率点附近逐级缩小频率搜索步长，精化对载波频率的搜索，最终将载频分辨率稳定在十几～几十Hz范围：

比较步骤5)中得到的载波频率点k前后两个频点对应的相关峰值Z(f_k-1)和Z(f_k+1)的大小，并在粗捕获确定的±500Hz范围内预先定义频率搜索步长Δf。

如果Z(f_k-1)≥Z(f_k+1)，则在区间[f_k-Δf/2,f_k]内对载波频率进行搜索以查找出最大相关峰值；反之，若Z(f_k-1)＜Z(f_k+1)，则在区间[f_k,f_k+Δf/2]内对载波频率进行搜索以查找出最大相关峰值。

重复上述载波频率精化搜索过程，每次搜索后将预设步长Δf减小1/2，直到步长小于10Hz的预期阈值。

若不能按要求完成载波频率的精化搜索，则重复步骤1)—步骤6)或换下一段数据继续进行搜索捕获，直至达到要求；若完成载波频率的精化搜索，则最终将载波频率分辨率稳定在十几～几十Hz以内，并输出前述测距码初始相位及精化后的载波频率，保证足够的跟踪环路需要。卫星信号载波频率精化搜索流程如图3所示。

本发明提供的北斗B1频点卫星信号载波频率高精度估计方法的效果可以通过以下实验结果进一步说明。

实验数据描述：该数据使用13米L波段高增益接收天线采集的实际北斗B1频点卫星信号，信号经射频前端设备下变频和量化处理。

实验参数描述：采样频率为240MHz；中频频率为61.098MHz；数据时长为20s；以16进制形式存储；测距码相位搜索范围为1～240000；载波频率搜索范围为中频频率±10KHz；捕获带宽为20MHz；捕获门限阈值为2.5。

图4(a)为基于混合搜索捕获算法捕获3号卫星信号的结果。捕获结果表明，3号卫星的初始码相位在第170766个相位采样点处，载波频率为61.098239MHz。图4(b)为在混合搜索捕获基础上进行二分查找频率精化后3号卫星信号捕获结果。捕获结果表明，3号卫星的初始码相位在第170766个相位采样点处，载波频率为61.097998MHz；对比图4(a)和图4(b)，我们可以清晰地看到在混合搜索捕获算法获得精确测距码相位估计的同时，使用二分查找频率精化方法能给出更加精确的载波频率且不影响码相位估计精度。

图4(c)为基于混合搜索捕获算法对3号卫星信号载频粗估计的相关值搜索结果。图4(d)为在混合搜索捕获算法基础上进行二分查找对3号卫星信号精频估计的相关值搜索结果。对比图4(c)和图4(d)载频估计结果可知，精频估计获得的频率分辨率稳定在几十Hz，完全可以达到跟踪条件的需求。上述仿真实验结果表明，本发明提供的北斗B1频点卫星信号载波频率高精度估计方法能够准确的获得所需载波频率，并可有效提高频率分辨率。

表1中统计出本发明提供的北斗B1频点卫星信号载波频率高精度估计方法对9颗北斗卫星信号的捕获参数信息，可直观地反映出本发明方法能对载波频率参数精确捕获的优势。

表1卫星信号捕获结果

图5为本发明提供的北斗B1频点卫星信号载波频率高精度估计方法对9颗北斗卫星信号精频估计结果的统计对比。从图中能够明显地看出，本发明方法能够将多普勒频移稳定在十几～几十Hz以内，捕获结果更优，充分证明了本方法的正确性和有效性。

Claims (7)

1.一种北斗B1频点卫星信号载波频率高精度估计方法，其特征在于，所述的方法包括按顺序进行的下列步骤：

1)将输入的北斗数字中频信号与本地载波信号进行混频，如果本地载波信号的频率与输入的北斗数字中频信号中调制载波的频率一致，则输入的测距码信号得到恢复；

2)将步骤1)中得到的输入的测距码信号与本地测距码信号在频域进行循环互相关操作，若本地测距码信号与输入的测距码信号完全同步，则粗略的基带信号得到恢复；

3)对步骤2)得到的粗略的基带信号在时域取模并进行非相干积分，然后从上述积分后的结果中搜索相关峰的索引值对应的测距码相位和载波频率，如果成功捕获该卫星，则进入步骤4)，反之，如果当第一轮完整的多普勒频移遍历搜索完成后，仍然没有捕获到该卫星信号，则重复步骤1)～步骤3)；

4)根据步骤3)中得到的测距码相位信息生成本地测距码，并与步骤2)中得到的粗略的基带信号在时域相乘，恢复载波信号；

5)对步骤4)中得到的载波信号在频域取模，从取模后的结果中搜索相关峰的索引值对应的载波频率点；

6)比较步骤5)中得到的载波频率点前后两个频点对应的相关峰值大小，并以二分查找法在已知载波频率点附近逐级缩小频率搜索步长，精化对载波频率的搜索，最终将载频分辨率稳定在十几～几十Hz范围。

2.根据权利要求1所述的北斗B1频点卫星信号载波频率高精度估计方法，其特征在于：在步骤1)中，所述的将输入的北斗数字中频信号与本地载波信号进行混频，如果本地载波信号的频率与输入的北斗数字中频信号中调制载波的频率一致，则输入的测距码信号得到恢复的方法是：对北斗数字中频信号数据样点每隔1ms读取信号，生成两组输入信号Signal1和Signal2；在中频信号频率±10KHz范围内生成搜索步长为500Hz的本地载波同相sin信号和正交cos信号，并以与卫星信号一致的采样频率进行1ms采样；将两组输入信号Signal1和Signal2分别与本地载波同相sin信号及正交cos信号进行混频相乘，利用积分器对输入信号经过1ms的相干积分，得到对应于同相支路和正交支路的两个信号i(n)和q(n)，并将i路和q路信号组合得到复数信号x(n)＝i(n)+jq(n)，然后进行傅里叶运算转换到频域；当载波频率与输入信号的载波频率一致时，载波信号被剥离，输入的测距码信号得到恢复。

3.根据权利要求1所述的北斗B1频点卫星信号载波频率高精度估计方法，其特征在于：在步骤2)中，所述的将步骤1)中得到的输入的测距码信号与本地测距码信号在频域进行循环互相关操作，若本地测距信号与输入的测距码信号完全同步，则粗略的基带信号得到恢复的方法是：生成1ms长度的本地测距码信号，以输入的中频信号的采样频率进行采样，再进行傅里叶运算转换到频域并取其共轭；将步骤1)得到的输入的测距码信号与本地测距码信号在频域进行一个周期的循环相乘，当本地测距码与输入信号的测距码完全同步时，测距码信号被剥离，粗略的基带信号得到恢复。

4.根据权利要求1所述的北斗B1频点卫星信号载波频率高精度估计方法，其特征在于：在步骤3)中，所述的对步骤2)得到的粗略的基带信号在时域取模并进行非相干积分，然后从上述积分后的结果中搜索相关峰的索引值对应的测距码相位和载波频率，如果成功捕获该卫星，则进入步骤4)，反之，如果当第一轮完整的多普勒频移遍历搜索完成后，仍然没有捕获到该卫星信号，则重复步骤1)～步骤3)的方法是：将步骤2)中得到的粗略的基带信号进行IFFT运算得到时域相关结果，并对其进行取模运算，获得对应于测距码相位和载波频率的相关峰结果；对上述最大相关峰值所在码片范围进行剔除，然后从剩余的相关值中搜索第二相关峰值，计算最大相关峰值和第二相关峰值的比值；将上述比值与设定的捕获门限阈值进行比较，若超过捕获门限阈值，则B1卫星信号粗捕获成功，确定相应的测距码相位和载波频率参数，作为进入下一步操作的初始条件；若比值没有超过捕获门限阈值，则将在搜索完所有的可能多普勒频移后重复1)～步骤3)，直到捕获到卫星信号。

5.根据权利要求1所述的北斗B1频点卫星信号载波频率高精度估计方法，其特征在于：在步骤4)中，所述的根据步骤3)中得到的测距码相位信息生成本地测距码，并与步骤2)中得到的粗略的基带信号在时域相乘，恢复载波信号的方法是：首先根据步骤3)中得到的测距码相位信息中的测距码初始相位信息生成本地测距码信号，然后将步骤2)中得到的粗略的基带信号与本地测距码信号在时域进行一个周期的循环相乘；若本地测距码与步骤3)输出的信号中残留的测距码信息完全同步，测距码信号被彻底剥离，可恢复输入的载波信号。

6.根据权利要求1所述的北斗B1频点卫星信号载波频率高精度估计方法，其特征在于：在步骤5)中，所述的对步骤4)中得到的载波信号在频域取模，从取模后的结果中搜索相关峰的索引值对应的载波频率点的方法是：将步骤4)中得到的载波信号进行傅里叶运算转换到频域，并对其进行取模，找出相关峰值，峰值所在位置对应的频率即为载波频率。

7.根据权利要求1所述的北斗B1频点卫星信号载波频率高精度估计方法，其特征在于：在步骤6)中，所述的比较步骤5)中得到的载波频率点前后两个频点对应的相关峰值大小，并以二分查找法在已知载波频率点附近逐级缩小频率搜索步长，精化对载波频率的搜索，最终将载频分辨率稳定在十几～几十Hz范围的方法是：比较步骤5)中得到的载波频率点k前后两个频点对应相关值Z(f_k-1)和Z(f_k+1)的大小，并在粗捕获确定的±500Hz范围内预先定义频率搜索步长Δf；如果Z(f_k-1)≥Z(f_k+1)，则在区间[f_k-Δf/2,f_k]对载波频率进行搜索以查找出最大相关峰值；反之，若Z(f_k-1)＜Z(f_k+1)，则在区间[f_k,f_k+Δf/2]对载波频率进行搜索以查找出最大相关峰值；重复上述载波频率精化搜索过程，每次搜索后将预设步长Δf减小1/2，直到步长小于10Hz的预期阈值；若不能按要求完成载波频率的精化搜索，则重复步骤1)～步骤6)或换下一段数据继续进行搜索捕获，直至达到要求；若完成载波频率的精化搜索，则最终将载波频率精度稳定在十几～几十Hz以内，并输出前述测距码初始相位及精化后的载波频率，保证足够的跟踪环路需要。