CN107450084A - 一种基于csac的高灵敏度gnss接收机及重捕获实现方法 - Google Patents

一种基于csac的高灵敏度gnss接收机及重捕获实现方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107450084A
CN107450084A CN201710805625.9A CN201710805625A CN107450084A CN 107450084 A CN107450084 A CN 107450084A CN 201710805625 A CN201710805625 A CN 201710805625A CN 107450084 A CN107450084 A CN 107450084A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mrow
msub
mover
signal
carrier
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.)
Granted
Application number
CN201710805625.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107450084B (zh
Inventor
王美玲
李亚峰
冯国强
付梦印
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Institute of Technology BIT
Original Assignee
Beijing Institute of Technology BIT
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Institute of Technology BIT filed Critical Beijing Institute of Technology BIT
Priority to CN201710805625.9A priority Critical patent/CN107450084B/zh
Publication of CN107450084A publication Critical patent/CN107450084A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107450084B publication Critical patent/CN107450084B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/24—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system
    • G01S19/29—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system carrier including Doppler, related
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/24—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system
    • G01S19/30—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system code related

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

本发明提供一种基于CSAC的高灵敏度GNSS接收机及重捕获实现方法，包括如下：CSAC时钟模块提供基准信号；天线接收射频信号；射频前端，基于基准信号，对射频信号进行处理，输出数字IF信号；常规基带处理模块，对数字IF信号捕获、跟踪、电文解调及载噪比估计；当载噪比估计的结果大于预定的阈值时，由常规基带处理模块执行捕获和跟踪，否则进入高灵敏度工作模式，由高灵敏度跟踪与捕获模块来执行；高灵敏跟踪与重捕获模块对射频前端输出的数字IF信息进行处理，实现高灵敏度的捕获和跟踪；导航解算与辅助参数计算模块用于为高灵敏度的捕获和跟踪提供所需的本地码相位估计值和载波频率估计值；本发明GNSS接收机的灵敏度和动态性能具有显著提高。

Description

一种基于CSAC的高灵敏度GNSS接收机及重捕获实现方法
技术领域
本发明属于导航定位技术领域，具体涉及一种基于CSAC的高灵敏度GNSS接收机及重捕获实现方法，适用于室内及城市峡谷等微弱GNSS信号环境下的行人、车辆和飞行器导航定位。
背景技术
全球导航卫星系统(GNSS)包括美国的GPS、俄罗斯的Glonass、欧洲的Galileo、中国的BDS，以及其他相关的增强系统。由于具有全球连续覆盖、定位精度高、快速、全天候观测、操作简便等技术优点，GNSS已被广泛应用于航空、航天、陆地、海洋等用户的三维导航、定位和定时服务。
作为一种无线电导航定位系统，GNSS正常工作的关键在于信号传播时间的精确测量。在GNSS接收机中，信号传播时间的测量是通过本地信号和接收信号的同步来实现的，按照由粗到细的操作步骤，对应信号的捕获和跟踪两个相继过程。捕获是信号的粗同步，其目的是估计可见卫星及其多普勒频移、码相位等信号粗略参数；而跟踪则是信号的精同步过程。GNSS接收机的灵敏度、鲁棒性和连续性主要取决于这两个重要的基带处理过程。随着导航、定位服务需求的增加，GNSS逐渐被应用到一些复杂信号环境下。如在室内、森林和城市中心等弱信号环境中，由于受到外界遮挡、多径衰落以及电磁干扰等因素的影响，卫星信号的功率远低于普通GNSS接收机的捕获和跟踪门限，导致接收机无法保持精确、连续的定位功能。
高灵敏度接收机通过延长信号相关时间，能够获得较普通接收机更高的信号处理增益，适用于微弱信号环境中的导航定位。相干、非相干和差分相干积分是三种基本的信号相关技术。接收机综合利用这三种相关技术来提高其灵敏度。相同时间段内，相干积分的处理增益最高，差分相干增益次之；非相干增益最低。因此，延长相干积分时间是最有效的灵敏度增强技术，但相干积分时间主要受导航比特翻转、载体动态、晶振噪声的限制。提高接收机灵敏度须克服这三个因素的影响。
现有高灵敏度GNSS接收机通常采用导航比特预测或非相干技术消除导航比特翻转对相干积分增益的衰减效应。导航比特预测依据现有导航数据的调制格式，利用已解调出的导航比特对未知比特进行估计。该方法的缺点是难以准确预测预留比特(调制内容不确定)，且在导航电文更新时间段内，预测结果将完全失效。非相干积分的平方操作可消除导航比特翻转的影响，但其积分增益存在严重的平方损耗。随着新体制信号的研究和进展，各大GNSS系统已经或即将在新播发的信号中增加导频信号。导频信号未调制导航电文，不存在导航比特翻转问题。
对独立式GNSS而言，灵敏度和动态性能是两个相互制约的性能指标。现有高灵敏度GNSS接收机大都适用于静态或准静态，如室内或行人定位。长相干积分中，载体动态引入的载波频率误差和频率变化率会引入显著的相关幅值衰减。中国专利CN101666869A中，仅对载波频率误差进行修正，而未修正载波频率变化率的影响。文献[2]采用动态分割法补偿载体运动导致的相干累积衰减，该方法需对载波频率误差和频率变化率两个方向进行相关搜索，计算量大。本发明对载波频率误差和频率变化率的估计进行解耦，将二维搜索简化为两个独立方向的极值寻找问题，可显著减小计算量。
受相位噪声影响，现有温补晶振(TCXO)和恒温晶振(OCXO)可支持数百毫秒的相干积分；继续加长相干时间，不仅无益于提升输出信噪比，反而会导致相干增益的衰减。因此，传统参考晶振的精度和稳定性成为进一步提高GNSS灵敏度的主要限制条件。应用于空间卫星与高精密守时设备的原子钟，由于成本高昂、体积和功耗巨大，难以在通用GNSS接收机中使用。随着原子钟小型化技术的进步，低噪声芯片级原子钟(CSAC)已推向商用市场。CSAC集低成本、低功耗、小体积、轻重量等优势于一体，具有优良的噪声特性和稳定度。将CSAC应用于GNSS接收机，可显著抑制中频信号中由本地晶振引入的相位噪声，允许相干积分时间延长至数分钟，从而消除接收机硬件对灵敏度提升的限制。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有GNSS接收机灵敏度受参考晶振相位误差、导航比特翻转和载体动态影响的限制，发明一种基于CSAC的高灵敏度GNSS接收机及重捕获实现方法，显著提高独立式GNSS接收机的灵敏度和动态性能。
实现本发明的技术方案如下：
一种基于CSAC的高灵敏度GNSS接收机，包括CSAC时钟模块、GNSS天线、射频前端、高灵敏跟踪与重捕获模块、导航解算与辅助参数计算模块和常规基带处理模块；
所述CSAC时钟模块用于提供固定频率的高精度基准信号；
所述天线接收GNSS空间射频信号，并将信号传输给射频前端；
所述射频前端，基于所述基准信号，对射频信号进行处理，输出数字IF信号；
所述常规基带处理模块，对所述数字IF信号捕获、跟踪、电文解调及载噪比估计；当载噪比估计的结果大于预定的阈值时，接收机保持低灵敏度工作模式，由常规基带处理模块执行捕获和跟踪，否则进入高灵敏度工作模式，由高灵敏度跟踪与捕获模块来执行；
所述高灵敏跟踪与重捕获模块对射频前端输出的数字IF信息进行处理，实现高灵敏度的捕获和跟踪；
所述导航解算与辅助参数计算模块用于为高灵敏度的捕获和跟踪提供所需的本地码相位估计值和载波频率估计值
进一步地，本发明所述高灵敏跟踪与重捕获模块包括失锁/捕获判决模块、动态估计与补偿模块、延迟单元、相干积分器、积分与清零模块、码NCO、载波NCO、载波频率/码相位误差估计器和乘法器；
码NCO和载波NCO用于根据本地码相位和载波频率生成本地信号，当进行捕获时，本地码相位和载波多普勒频率由导航解算与辅助参数计算模块提供，当进入跟踪后，本地码相位和载波多普勒频率由载波频率/码相位误差估计模块提供；乘法器用于将输入IF数字信号与本地信号逐点相乘，并将结果依次送入积分与清零模块与相干积分器，用于计算相干积分项；相干积分项经过延迟单元和乘法器后得到差分相干累积项；动态估计与补偿模块用于对差分相干累积项估计和补偿多普勒频移率引起的差分累积衰减；失锁/捕获判决模块根据动态估计与补偿模块的输出，判断重捕获是否成功，当未成功捕获时，进行重捕获，当成功捕获时，进入跟踪状态，载波频率/码相位误差估计器根据动态估计与补偿模块的输出，计算载波多普勒频率和码相位。
本发明利用CSAC替代传统TCXO和OCXO，为GNSS接收机射频前端下变频和模数转换器提供高精度基准频率，以获得相位噪声特性优良的数字中频信号，从而消除现有基准晶振对长时间相干积分的限制；其次，在接收机完成导航电文解调，实现首次定位后，后续跟踪过程对新体制导频信号进行相关处理，避免现有数据信号中因导航比特翻转引入的相关累积衰减；再次，利用CSAC的精确时钟维持比特同步、帧同步以及周内时等关键信息不丢失，并利用接收机PVT和导航电文信息预测码相位和载波频率搜索范围，占用跟踪通道完成微弱信号的重捕获，而无需启动专门的捕获模块。
此外，在长时间相干积分的基础上，进一步做差分相干，可以减小载波频率误差对信号相关增益的衰减，且差分项中包含了载波频率变化率信息；利用FFT对差分项做频谱分析，可以估计出载波频率变化率，继而在相关结果中补偿载波频率变化率的影响，能够有效减小载体动态对跟踪和重捕获过程中相关积分增益的影响。
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)将CSAC作为接收机的时间和频率基准，在硬件上消除了传统TCXO和OCXO对长时间相干积分的限制；
(2)对新体制导频信号进行长时间相干累积，避免当前数据调制信号因存在导航比特翻转而引入的积分衰减；
(3)在短时间信号中断后，利用接收机位置、速度和时间(PVT)和导航电文信息预测码相位和载波频率搜索范围，占用跟踪通道即可完成信号的重捕获，而无需启动专门的捕获模块；
(4)依赖CSAC保持的高精度时间基准，在仅有3颗可见星情况下，仍能够解算三维位置坐标；
(5)采用FFT估计并补偿载波频率变化率对相关输出的影响，克服了现有独立式高灵敏度GNSS接收机动态性能差的特点。
附图说明
图1为本发明的高灵敏度GNSS接收机结构框图；
图2为本发明的高灵敏度GNSS接收机操作流程图；
图中：1-CSAC时钟，2-GNSS天线，3-射频前端，4-高灵敏跟踪与重模块，5-导航解算与辅助参数计算模块，6-常规基带处理模块，301-射频带通滤波器，302-底噪放大器，303-自动增益控制器，304-混频器，305-前端带通滤波器，306-频率合成器，307-模数转换器，401-失锁/捕获判决模块，402-动态估计与补偿模块，403-延迟单元，404-相干积分器，405-积分与清零模块，406-码NCO模块，407-载波NCO模块，408-载波频率/码相位误差估计器，501-导航解算单元，502-插值模块，503-辅助重捕参数计算模块，601-捕获模块，602-跟踪模块，603-电文解调模块，604-CN0估计模块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明。
本发明的一种基于CSAC的高灵敏度GNSS接收机结构，如图1所示，包括CSAC时钟模块1、GNSS天线2、射频前端3、高灵敏跟踪与重捕获模块4、导航解算与辅助参数计算模块5和常规基带处理模块6；
CSAC时钟模块1用于提供固定频率的高精度基准信号；本发明选用商用低成本CSAC，采用外置式设计模式，通过可插拔接口与GNSS接收机相连接。
天线2接收GNSS空间射频信号，并将信号传输给射频前端3。
射频前端3的实现可选用中频采样和射频直接采样两种方案。采用中频采样方案时，射频前端3包括：射频带通滤波器(BPF)301、低噪声放大器(LNA)302、自动增益控制(AGC)303、混频器304、前端BPF305、频率合成器306和模数转换器(ADC)307；射频前端3的中频采样工作原理为：CSAC晶振输入的精准信号经频率合成器306变换为多路不同频率的本地载波信号；天线2输入的信号首先经射频BPF301滤除带外干扰，继而由LAN302将信号放大至一定设定强度，放大后的信号与频率合成器306生成的本地载波信号进行混频处理，所生成的信号经过前端BPF305的带通滤波，得到模拟中频信号，AGC303控制LAN302的放大幅度，使所述中频信号满足ADC306动态范围的要求，ADC306将模拟中频信号转换到数字域，得到数字IF；采用射频直接采样方案时，在中频采样方案的基础上无需混频器304，而将LNA302和射频BPF301直接相连，并由采样时钟驱动高速ADC307采样获取高频GNSS离散信号，即数字IF。
本发明所述的高灵敏度GNSS接收机实现方法包括常规和高灵敏两种工作模式；常规基带处理模块6包括捕获子模块601、跟踪子模块602、电文解调子模块603和载噪比(CN0)估计子模块604；捕获子模块601主要任务是根据ADC307输出的数字IF识别可见卫星，并粗略估计出每颗可见星的码相位和载波频率，以启动跟踪子模块602；跟踪子模块602则完成码相位和载波频率、相位的精同步；电文解调子模块603依据跟踪子模块602输出的相关能量完成位同步、帧同步和导航电文解调等基带处理功能；常规和高灵敏工作模式的切换由CN0估计子模块604进行控制，所述CN0估计子模块604根据602输出的同相及正交相关数据计算CN0值，当所述CN0值小于预定的阈值时，接收机切换到高灵敏工作模式，高灵敏跟踪与重捕获模块4处理射频前端输出的数字IF信息；进入高灵敏工作模式前，需在常规工作模式下完成首次定位，解调出所有可见星的导航电文，并为高灵敏度工作模式预存必要的辅助信息；所述的辅助信息包括电文的帧头位置及对应的周内时(TOW)。
导航解算与辅助参数计算模块5包括导航解算单元501、插值模块502和辅助重捕参数计算模块503；导航解算单元501利用卡尔曼滤波器(KF)或最小二乘算法(LSQ)处理常规基带处理模块6输出(首次进入高灵敏度模式时利用)或高灵敏跟踪与重捕获模块4中由载波NCO和码NCO输出参数计算得到的伪距ρGPS和伪距率生成接收机的PVT信息；传统接收机必须在获得至少4颗卫星信息的情况下，才可以完成PVT解算，而本发明所述的高灵敏度接收机依赖CSAC晶振1维持的高精度时间信息，允许接收机仅跟踪3颗可见星时，仍能够进行三维位置和速度的解算，若在陆地应用中，通过引入高程约束，可以在最少两颗可见星情况下，解算出接收机的经纬度信息；在部分跟踪通道失锁，且接收机PVT有效的情况下，插值子模块502和辅助重捕参数计算子模块503利用PVT信息和导航电文参数为高灵敏度信号重捕获提供码相位和载波频率估计信息，可以显著减小重捕获的搜索范围。
当CN0估计模块给出的CN0值低于预定的阈值时，接收机切换到高灵敏工作模式，由高灵敏跟踪与重捕获模块4处理射频前端输出的数字IF信息，高灵敏跟踪与重捕获模块4包括失锁/捕获判决模块401、动态估计与补偿模块402、延迟单元403、相干积分器404、积分与清零模块405、码NCO406、载波NCO407、载波频率/码相位误差估计器408和乘法器409；其中，码NCO406和载波NCO407，在进行捕获时，根据导航解算与辅助参数计算模块5提供的本地码相位和载波频率，生成本地信号，在进入跟踪后，根据载波频率/码相位误差估计器408估计所得的码相位和载波频率生成本地信号；乘法器409用于将输入IF数字信号与本地信号逐点相乘，并将结果送入积分与清零模块405和相干积分器404，用于计算相干积分项；相干积分项经过延迟单元403和乘法器后得到差分相干累积项；动态估计与补偿模块402用于估计和补偿多普勒频移率引起的差分累积衰减，以提高捕获和跟踪的精度；失锁/捕获判决模块401的作用是判断重捕获是否成功。
在高灵敏工作模式下，高灵敏跟踪与重捕获模块4中的各个子模块由重捕获和跟踪处理过程所共用，从而实现软硬件资源共享。重捕获和跟踪处理的主要区别在于重捕获需利用导航解算与辅助参数计算模块5给出的码相位和载波频率信息控制码NCO406和载波NCO407，而跟踪处理则仅依赖载波频率/码相位误差估计器408计算得到的误差信息调整NCO406和载波NCO407，维持跟踪环路的连续运行；为了消除载体动态对长时间相干积分的限制，本发明对相干积分器404输出的相干累积值，进一步做差分相干，即在动态估计与补偿模块402中利用快速傅里叶变换(FFT)对差分项做频谱分析，可以估计出载波频率变化率，继而在相关结果中补偿载波频率变化率的影响，能够有效减小载体动态对跟踪和重捕获过程中相关积分增益的影响。
高灵敏跟踪与重捕获环节4是本发明相对普通接收机在实现方法上的主要区别。本发明利用PVT信息辅助高灵敏度重捕获的方法，也适用于常规接收机的信号快速重捕获。该技术使GNSS信号的重捕获成为广义跟踪环节的一部分。特别是在软件接收机中，本发明所述的重捕获和跟踪不仅占用同一处理线程，且高度共享软硬件资源，从而极大简化了基带功能的设计与实现；
图1所描述的一种基于CSAC的高灵敏度GNSS接收机的重捕获实现步骤具体包括：
步骤一：重捕获参数估计
重捕获参数估计由辅助重捕获参数计算子模块503执行，所估计的参数包括本地码相位估计值和载波频率估计值
由于卫星发射信号是时间的函数，且格式固定，因此估计的关键在于重捕获驻留时间起始点的信号接收时刻ttr及其对应信号发射时刻tt的估计。ttr可由CSAC维持的时间信息求得：
式中，tPVT为重捕获驻留时间前一次PVT解算的测量时间；Δt为由CSAC维持的tPVT至捕获驻留时间起始点的标称时间；为CSAC时间漂移率估计值，由导航解算单元501给出。信号发射时刻tt满足：
|PPVT-Ps(tt)|＝(ttr-tt)c
式中，PPVT为tPVT时刻ECEF坐标系中的接收机位置，同样由导航解算单元501给出；Ps(tt)为发射时刻tt的卫星位置，可用保存的导航电文计算得到；c为光速。通过迭代法，可求得tt。获得tt后即可根据卫星发射信号的固有格式求得该时刻的本地码相位估计值
而载波多普勒频移可表示为：
式中，为ttr时刻ECEF坐标系中的接收机速度，由插值模块502给出；为tt时刻的卫星速度，可由星历计算得到；为卫星与载体间的单位视线矢量，为时钟频率漂移估计值，由导航解算单元501给出。
步骤二：本地信号生成
本地信号由码NCO406和载波NCO407根据估计得到的和生成。由即时码构成的本地信号可以表达为：
式中fIF为数字IF信号的标称中频频率；cL[·]为导频信号的码序列；为码速率偏移估计；fL1为标称载波频率。
在sL(n)的基础上，对码相位估计误差进行搜索，需要产生相应的超前和滞后信号为：
式中，Δτ为码相位偏移量，通常为半个码片；h＝±1，±2…±g为码相位偏移量索引；g可根据的估计误差范围确定。
步骤三：相干积分项求取
设接收机收到的数字IF输入信号为sIF(n)，将其与2g+1个本地信号相乘，继而通过积分与清零模块405以及相干积分器404，得到相干积分项为：
式中，K为每个相干积分时间段Tc内的IF数字采样点的个数，相干积分时间段Tc通常取为1毫秒；k为相干积分项的索引。
步骤四：差分相干项求取
在相干积分项Yk,h的基础上进一步做差分相干，通过延迟单元403以及乘法器的操作，得到差分相干项为：
式中，nk为累积噪声项；δτL+h为第h个码相位偏移的估计误差；R(·)为码自相关函数；A为输入IF信号的幅值；为多普勒频移估计误差；δfd,L为初始多普勒频移误差，为多普勒速率。
步骤五：动态估计与补偿
该步骤由动态估计与补偿模块402执行。对每个码相位偏移估计误差δτL+h对应的m个差分相干项zk,h(k＝0,1…m-1)执行基于FFT的频谱分析，得到谱分量为：
求(2g+1)×m个XN,h中的最大值得到：
式中，分别为最大值XN,h中与N和h对应的索引。则超前和滞后码相位对应的差分相干累积值为：
式中，为超前码相位对应的差分相干累积值；为滞后码相位对应的差分相干累积值。
步骤六：捕获判决
该步骤由所示失锁/捕获判决模块401执行。将与预定的捕获门限Vth进行比较，若则表明信号重捕获成功，并进入步骤七；否则认为信号重捕获失败，转入步骤一，继续进行新一轮重捕获操作。
步骤七：载波频率细化该步骤由载波频率/码相位误差估计器408执行。根据步骤五计算的结果对载波多普勒频率进行修正，得到精细化载波多普勒频率为：
式中，和分别为的实部和虚部。
将载波多普勒频率频移估计值最终的码相位估计值传送给码NCO和载波NCO，接收机进入高灵敏度跟踪环节。
图1所描述的一种基于CSAC的高灵敏度跟踪方法，区别在于高灵敏度重捕获需利用导航解算与辅助参数计算模块5给出的码相位和载波频率信息控制码NCO和载波NCO，而高灵敏度跟踪处理则不使用该模块，而仅依赖载波频率/码相位误差估计器408计算得到的误差信息调整码和载波NCO，维持跟踪环路的连续运行，动态补偿、码相位和载波频率细化方法则与高灵敏度捕获相同，并公用软硬件资源。
本发明所述的高灵敏度GNSS接收机基带信号处理通道在捕获、跟踪和重捕获三种操作之间的状态转换流程，如图2所示。接收机启动或根据卫星历元计算出某刻卫星变得可见时，基带处理通道首先进入捕获状态。当捕获检测量超过捕获门限时，接收机从捕获状态转入跟踪状态；否则，通道维持对信号的搜索与捕获，直到捕获判决成功。在跟踪状态持续锁定信号的情况下，跟踪信息输出给图1所示导航解算单元501，用于计算PVT；某通道跟踪失锁后，若PVT有效，则随即转入重捕获状态，否则转入捕获；在重捕获状态，通道根据重捕获判决结果和PVT的可用性，选择进入跟踪或捕获状态，或维持重捕获不变。在高灵敏工作模式下，锁定检测和重捕判决由图1所示失锁/捕获判决模块401执行。
本发明所述的一种基于CSAC的高灵敏度GNSS接收机及其实现方式，在现有GNSS接收机硬件的基础上，接入外置CSAC基准晶振，显著改善了数字中频信号的相位噪声特性；基带处理单元采用差分相干算法和FFT对接收机动态进行估计和补偿。这种软硬件设计方法消除了传统GNSS接收机设计中，相干积分时间受限制的缺陷，从而使接收机获得高的灵敏度。
以上所述是本发明的优选实施方式，本发明说明书中未做进一步详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于CSAC的高灵敏度GNSS接收机，其特征在于，包括CSAC时钟模块(1)、GNSS天线(2)、射频前端(3)、高灵敏跟踪与重捕获模块(4)、导航解算与辅助参数计算模块(5)和常规基带处理模块(6)；
所述CSAC时钟模块(1)用于提供固定频率的高精度基准信号；
所述天线(2)接收GNSS空间射频信号，并将信号传输给射频前端(3)；
所述射频前端(3)，基于所述基准信号，对射频信号进行处理，输出数字IF信号；
所述常规基带处理模块(6)，对所述数字IF信号捕获、跟踪、电文解调及载噪比估计；当载噪比估计的结果大于预定的阈值时，接收机保持低灵敏度工作模式，由常规基带处理模块执行捕获和跟踪，否则进入高灵敏度工作模式，由高灵敏度跟踪与捕获模块来执行；
所述高灵敏跟踪与重捕获模块(4)对射频前端输出的数字IF信息进行处理，实现高灵敏度的捕获和跟踪；
所述导航解算与辅助参数计算模块(5)用于为高灵敏度的捕获和跟踪4提供所需的本地码相位估计值和载波频率估计值。
2.根据权利要求1所述基于CSAC的高灵敏度GNSS接收机，其特征在于，所述高灵敏跟踪与重捕获模块(4)包括失锁/捕获判决模块(401)、动态估计与补偿模块(402)、延迟单元(403)、相干积分器(404)、积分与清零模块(405)、码NCO(406)、载波NCO(407)、载波频率/码相位误差估计器(408)和乘法器(409)；
码NCO(406)和载波NCO(407)用于根据本地码相位和载波频率生成本地信号，当进行捕获时，本地码相位和载波多普勒频率由导航解算与辅助参数计算模块(5)提供，当进入跟踪后，本地码相位和载波多普勒频率由载波频率/码相位误差估计模块(408)提供；乘法器(409)用于将输入IF数字信号与本地信号逐点相乘，并将结果依次送入积分与清零模块(405)与相干积分器(404)，用于计算相干积分项；相干积分项经过延迟单元(403)和乘法器后得到差分相干累积项；动态估计与补偿模块(402)用于对差分相干累积项估计和补偿多普勒频移率引起的差分累积衰减；失锁/捕获判决模块(401)根据动态估计与补偿模块(402)的输出，判断重捕获是否成功，当未成功捕获时，进行重捕获，当成功捕获时，进入跟踪状态，载波频率/码相位误差估计器(408)根据动态估计与补偿模块(402)的输出，计算载波多普勒频率和码相位。
3.基于权利要求1所述基于CSAC的高灵敏度GNSS接收机的重捕获实现方法，其特征在于，步骤具体包括：
步骤一：重捕获参数估计：重捕获参数估计由导航解算与辅助参数计算模块(5)执行，所估计的参数包括本地码相位估计值和载波频率估计值
计算重捕获驻留时间起始点的信号接收时刻ttr及其对应信号发射时刻tt；
ttr可由CSAC维持的时间信息求得：
<mrow> <msub> <mi>t</mi> <mrow> <mi>t</mi> <mi>r</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>t</mi> <mrow> <mi>P</mi> <mi>V</mi> <mi>T</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>t</mi> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mover> <mi>&amp;zeta;</mi> <mo>^</mo> </mover> </mrow>
式中，tPVT为重捕获驻留时间前一次PVT解算的测量时间；Δt为由CSAC维持的tPVT至捕获驻留时间起始点的标称时间；为CSAC时间漂移率估计值；
信号发射时刻tt满足：
|PPVT-Ps(tt)|＝(ttr-tt)c
式中，PPVT为tPVT时刻ECEF坐标系中的接收机位置；Ps(tt)为发射时刻tt的卫星位置；c为光速；
通过迭代法，可求得tt，获得tt后即可根据卫星发射信号的固有格式求得该时刻的本地码相位估计值
载波多普勒频移可表示为：
<mrow> <msub> <mover> <mi>f</mi> <mo>^</mo> </mover> <mrow> <mi>d</mi> <mo>,</mo> <mi>L</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mover> <mi>E</mi> <mo>&amp;RightArrow;</mo> </mover> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mover> <mi>V</mi> <mo>&amp;RightArrow;</mo> </mover> <mrow> <mi>r</mi> <mi>e</mi> <mi>c</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mover> <mi>V</mi> <mo>&amp;RightArrow;</mo> </mover> <mrow> <mi>s</mi> <mi>v</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>/</mo> <msub> <mi>&amp;lambda;</mi> <mrow> <mi>L</mi> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mover> <mi>f</mi> <mo>^</mo> </mover> <mrow> <mi>c</mi> <mi>l</mi> <mi>k</mi> </mrow> </msub> </mrow>
式中，为ttr时刻ECEF坐标系中的接收机速度；为tt时刻的卫星速度；为卫星与载体间的单位视线矢量；为时钟频率漂移估计值；λL1为L1载波的波长；
步骤二：本地信号生成：本地信号由码NCO(406)和载波NCO(407)根据估计得到的和生成，具体为：
由即时码构成的本地信号可以表达为：
<mrow> <msub> <mi>s</mi> <mi>L</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msub> <mi>c</mi> <mi>L</mi> </msub> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <msub> <mover> <mi>&amp;eta;</mi> <mo>^</mo> </mover> <mi>L</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mi>nT</mi> <mi>s</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mover> <mi>&amp;tau;</mi> <mo>^</mo> </mover> <mi>L</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>t</mi> <mi>t</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mi>exp</mi> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mi>j</mi> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mn>2</mn> <mi>&amp;pi;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>f</mi> <mrow> <mi>I</mi> <mi>F</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mover> <mi>f</mi> <mo>^</mo> </mover> <mrow> <mi>d</mi> <mo>,</mo> <mi>L</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mi>nT</mi> <mi>s</mi> </msub> <mo>&amp;rsqb;</mo> </mrow>
式中，fIF为数字IF信号的标称中频频率；cL[·]为导频信号的码序列；为码速率偏移估计；fL1为标称载波频率；Ts信号采样周期；
在sL(n)的基础上，对码相位估计误差进行搜索，需要产生相应的超前和滞后信号为：
<mrow> <msub> <mi>s</mi> <mrow> <mi>L</mi> <mo>+</mo> <mi>h</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msub> <mi>c</mi> <mi>L</mi> </msub> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <msub> <mover> <mi>&amp;eta;</mi> <mo>^</mo> </mover> <mi>L</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mi>nT</mi> <mi>s</mi> </msub> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mover> <mi>&amp;tau;</mi> <mo>^</mo> </mover> <mi>L</mi> </msub> <mo>(</mo> <msub> <mi>t</mi> <mi>t</mi> </msub> <mo>)</mo> <mo>&amp;PlusMinus;</mo> <mi>h</mi> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>&amp;tau;</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mi>exp</mi> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mi>j</mi> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mn>2</mn> <mi>&amp;pi;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>f</mi> <mrow> <mi>I</mi> <mi>F</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mover> <mi>f</mi> <mo>^</mo> </mover> <mrow> <mi>d</mi> <mo>,</mo> <mi>L</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mi>nT</mi> <mi>s</mi> </msub> <mo>&amp;rsqb;</mo> </mrow>
式中，Δτ为码相位偏移量，通常为半个码片；h＝±1,±2…±g为码相位偏移量索引；g可根据的估计误差范围确定；
步骤三：相干积分项求取
设接收机收到的数字IF输入信号为sIF(n)，将其与2g+1个本地信号相乘，继而通过积分与清零模块(405)以及相干积分器(404)，得到相干积分项为：
<mrow> <msub> <mi>Y</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mo>,</mo> <mi>h</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mi>K</mi> </mfrac> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>n</mi> <mo>=</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mi>K</mi> </mrow> <mrow> <mi>k</mi> <mi>K</mi> </mrow> </munderover> <msub> <mi>s</mi> <mrow> <mi>I</mi> <mi>F</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mi>s</mi> <mrow> <mi>L</mi> <mo>+</mo> <mi>h</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
式中，K为每个相干积分时间段Tc内的IF数字采样点的个数，相干积分时间段Tc通常取为1毫秒；k为相干积分项的索引；
步骤四：差分相干项求取
在相干积分项Yk,h的基础上进一步做差分相干，通过延迟单元(403)以及乘法器的操作，得到差分相干项为：
<mfenced open = "" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>z</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mo>,</mo> <mi>h</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>Y</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mo>,</mo> <mi>h</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msubsup> <mi>Y</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mi>h</mi> </mrow> <mo>*</mo> </msubsup> <mo>=</mo> <msup> <mrow> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mn>0.5</mn> <mi>A</mi> <mi>R</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&amp;delta;&amp;tau;</mi> <mrow> <mi>L</mi> <mo>+</mo> <mi>h</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mi>exp</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>j</mi> <mn>2</mn> <msub> <mi>&amp;pi;&amp;delta;f</mi> <mrow> <mi>d</mi> <mo>,</mo> <mi>L</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>T</mi> <mi>c</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mi>sin</mi> <mi>c</mi> <mo>&amp;lsqb;</mo> <msub> <mi>&amp;pi;&amp;delta;f</mi> <mi>d</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mi>T</mi> <mi>c</mi> </msub> <mo>&amp;rsqb;</mo> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>sin</mi> <mi>c</mi> <mo>&amp;lsqb;</mo> <msub> <mi>&amp;pi;&amp;delta;f</mi> <mi>d</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>k</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mi>T</mi> <mi>c</mi> </msub> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mi>exp</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>j</mi> <mn>2</mn> <mi>&amp;pi;</mi> <msub> <mover> <mi>f</mi> <mo>&amp;CenterDot;</mo> </mover> <mi>d</mi> </msub> <msubsup> <mi>kT</mi> <mi>c</mi> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>)</mo> </mrow> <mo>}</mo> <mo>+</mo> <msub> <mi>n</mi> <mi>k</mi> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced>
式中，nk为累积噪声项；δτL+h为第h个码相位偏移的估计误差；R(·)为码自相关函数；A为输入IF信号的幅值；为多普勒频移估计误差；δfd,L为初始多普勒频移误差，为多普勒速率；
步骤五：动态估计与补偿
该步骤由动态估计与补偿模块(402)执行，对每个码相位偏移估计误差δτL+h对应的m个差分相干项zk,h(k＝0,1…m-1)执行基于FFT的频谱分析，得到谱分量为：
<mrow> <msub> <mi>X</mi> <mrow> <mi>N</mi> <mo>,</mo> <mi>h</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>k</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> </mrow> <mrow> <mi>m</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </munderover> <msub> <mi>z</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mo>,</mo> <mi>h</mi> </mrow> </msub> <msup> <mi>e</mi> <mrow> <mo>-</mo> <mi>j</mi> <mfrac> <mrow> <mn>2</mn> <mi>&amp;pi;</mi> <mi>N</mi> <mo>/</mo> <mi>k</mi> </mrow> <mi>m</mi> </mfrac> </mrow> </msup> <mo>,</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>N</mi> <mo>=</mo> <mn>0</mn> <mo>,</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mo>...</mo> <mo>,</mo> <mi>m</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
求(2g+1)×m个XN,h中的最大值得到：
<mrow> <msub> <mi>V</mi> <mrow> <mover> <mi>N</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>,</mo> <mover> <mi>h</mi> <mo>^</mo> </mover> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <munder> <mi>argmax</mi> <mrow> <mi>h</mi> <mo>,</mo> <mi>N</mi> </mrow> </munder> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>X</mi> <mrow> <mi>N</mi> <mo>,</mo> <mi>h</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
式中，分别为最大值XN,h中与N和h对应的索引；则超前和滞后码相位对应的差分相干累积值为：
<mrow> <msub> <mi>V</mi> <mrow> <mover> <mi>N</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>,</mo> <mover> <mi>h</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>&amp;PlusMinus;</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>X</mi> <mrow> <mover> <mi>N</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>,</mo> <mover> <mi>h</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>&amp;PlusMinus;</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> </mrow>
式中，为超前码相位对应的差分相干累积值；为滞后码相位对应的差分相干累积值；
步骤六：捕获判决
该步骤由所示失锁/捕获判决模块(401)执行，将与预定的捕获门限Vth进行比较，若则表明信号重捕获成功，并进入步骤七；否则认为信号重捕获失败，转入步骤一，继续进行新一轮重捕获操作；
步骤七：载波频率细化该步骤由载波频率/码相位误差估计器(408)执行；根据步骤五计算的结果对载波多普勒频率进行修正，得到精细化载波多普勒频率为：
<mrow> <msub> <mover> <mi>f</mi> <mo>~</mo> </mover> <mi>d</mi> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mover> <mi>f</mi> <mo>~</mo> </mover> <mrow> <mi>d</mi> <mo>,</mo> <mi>L</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <mi>a</mi> <mi>r</mi> <mi>c</mi> <mi>t</mi> <mi>a</mi> <mi>n</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mrow> <mi>r</mi> <mi>e</mi> <mi>a</mi> <mi>l</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>V</mi> <mrow> <mover> <mi>N</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>,</mo> <mover> <mi>h</mi> <mo>^</mo> </mover> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <mi>i</mi> <mi>m</mi> <mi>g</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>V</mi> <mrow> <mover> <mi>N</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>,</mo> <mover> <mi>h</mi> <mo>^</mo> </mover> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>/</mo> <msub> <mi>T</mi> <mi>c</mi> </msub> </mrow>
式中，和分别为的实部和虚部；
将载波多普勒频率频移估计值最终的码相位估计值传送给码NCO和载波NCO，接收机进入高灵敏度跟踪环节。
CN201710805625.9A 2017-09-08 2017-09-08 一种基于csac的高灵敏度gnss接收机及重捕获实现方法 Active CN107450084B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710805625.9A CN107450084B (zh) 2017-09-08 2017-09-08 一种基于csac的高灵敏度gnss接收机及重捕获实现方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710805625.9A CN107450084B (zh) 2017-09-08 2017-09-08 一种基于csac的高灵敏度gnss接收机及重捕获实现方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107450084A true CN107450084A (zh) 2017-12-08
CN107450084B CN107450084B (zh) 2020-10-20

Family

ID=60495747

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710805625.9A Active CN107450084B (zh) 2017-09-08 2017-09-08 一种基于csac的高灵敏度gnss接收机及重捕获实现方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107450084B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109061767A (zh) * 2018-06-28 2018-12-21 上海卫星工程研究所 深空探测高灵敏度测试系统及测试方法
CN109490919A (zh) * 2018-12-28 2019-03-19 合肥工业大学 一种卫星导航接收机高灵敏度捕获方法及装置
CN112327335A (zh) * 2020-11-04 2021-02-05 展讯通信（上海）有限公司 Gnss接收机和卫星捕获跟踪方法
CN112558120A (zh) * 2020-12-01 2021-03-26 无锡奇芯科技有限公司 一种提高北斗b3i捕获跟踪灵敏度的方法
WO2022063111A1 (zh) * 2020-09-28 2022-03-31 展讯通信（上海）有限公司 导航接收机、导航信息确定方法及相关装置
CN115456033A (zh) * 2022-10-26 2022-12-09 四川九洲空管科技有限责任公司 一种基于信号特征识别的识别系统增强识别方法
WO2024093192A1 (zh) * 2022-11-03 2024-05-10 普罗斯通信技术（苏州）有限公司 一种分布式天线系统的多运营商载波跟踪方法及装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101424731A (zh) * 2007-10-31 2009-05-06 中国科学院微电子研究所 全球定位系统接收机信号缺失情况下快速重捕和定位的方法
CN102353970A (zh) * 2011-06-10 2012-02-15 北京航空航天大学 一种高抗干扰性能gps/sins组合导航系统及实现方法
US20120188125A1 (en) * 2009-12-10 2012-07-26 Lockheed Martin Corporation Method and system for use of gps disciplined oscillators for coherent timing reference in distributed radar systems
CN104345323A (zh) * 2013-07-24 2015-02-11 安凯(广州)微电子技术有限公司 一种gps卫星信号载波环跟踪方法和装置
CN107121141A (zh) * 2017-06-08 2017-09-01 南京理工大学 一种适用于定位导航授时微系统的数据融合方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101424731A (zh) * 2007-10-31 2009-05-06 中国科学院微电子研究所 全球定位系统接收机信号缺失情况下快速重捕和定位的方法
US20120188125A1 (en) * 2009-12-10 2012-07-26 Lockheed Martin Corporation Method and system for use of gps disciplined oscillators for coherent timing reference in distributed radar systems
CN102353970A (zh) * 2011-06-10 2012-02-15 北京航空航天大学 一种高抗干扰性能gps/sins组合导航系统及实现方法
CN104345323A (zh) * 2013-07-24 2015-02-11 安凯(广州)微电子技术有限公司 一种gps卫星信号载波环跟踪方法和装置
CN107121141A (zh) * 2017-06-08 2017-09-01 南京理工大学 一种适用于定位导航授时微系统的数据融合方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DAVID CALERO等: "haracterization of Chip-Scale Atomic Clock for GNSS navigation solutions", 《2015 INTERNATIONAL ASSOCIATION OF INSTITUTES OF NAVIGATION WORLD CONGRESS》 *
唐学术: "高动态GPS接收机的捕获与跟踪算法研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 基础科学辑》 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109061767A (zh) * 2018-06-28 2018-12-21 上海卫星工程研究所 深空探测高灵敏度测试系统及测试方法
CN109490919A (zh) * 2018-12-28 2019-03-19 合肥工业大学 一种卫星导航接收机高灵敏度捕获方法及装置
CN109490919B (zh) * 2018-12-28 2023-06-06 合肥工业大学 一种卫星导航接收机高灵敏度捕获方法及装置
WO2022063111A1 (zh) * 2020-09-28 2022-03-31 展讯通信（上海）有限公司 导航接收机、导航信息确定方法及相关装置
CN112327335A (zh) * 2020-11-04 2021-02-05 展讯通信（上海）有限公司 Gnss接收机和卫星捕获跟踪方法
CN112327335B (zh) * 2020-11-04 2022-09-27 展讯通信（上海）有限公司 Gnss接收机和卫星捕获跟踪方法
CN112558120A (zh) * 2020-12-01 2021-03-26 无锡奇芯科技有限公司 一种提高北斗b3i捕获跟踪灵敏度的方法
CN115456033A (zh) * 2022-10-26 2022-12-09 四川九洲空管科技有限责任公司 一种基于信号特征识别的识别系统增强识别方法
CN115456033B (zh) * 2022-10-26 2023-02-03 四川九洲空管科技有限责任公司 一种基于信号特征识别的识别系统增强识别方法
WO2024093192A1 (zh) * 2022-11-03 2024-05-10 普罗斯通信技术（苏州）有限公司 一种分布式天线系统的多运营商载波跟踪方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN107450084B (zh) 2020-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107450084A (zh) 一种基于csac的高灵敏度gnss接收机及重捕获实现方法
Zhao et al. An open source GPS/GNSS vector tracking loop-implementation, filter tuning, and results
US6407699B1 (en) Method and device for rapidly extracting time and frequency parameters from high dynamic direct sequence spread spectrum radio signals under interference
US7471241B1 (en) Global navigation satellite system (GNSS) receivers based on satellite signal channel impulse response
CN102435999B (zh) Gps接收机基带模块和gps信号捕获及跟踪方法
US20060022868A1 (en) Satellite signal reception processing apparatus and satellite signal reception processing method
CN101435866B (zh) 一种gps粗/捕获码信号的载波跟踪系统及其方法
JP2004526951A (ja) 微弱信号動作用の衛星利用測位システム受信機
CN101937074B (zh) 获取导航比特流的方法和装置、gps接收机及其定位方法
CN104280746A (zh) 一种惯性辅助gps的深组合半实物仿真系统
CN101710180A (zh) 实现双频gps卫星信号接收机的基带电路结构及其方法
CN109307879A (zh) 一种基于ins辅助gnss矢量跟踪环的导航方法
US6643320B1 (en) Receiver for DS-CDMA signals
CN102116865A (zh) 一种超高灵敏度的gnss信号的载波跟踪方法
CN103176189A (zh) 高灵敏度卫星导航接收机的远近效应抑制器及其方法
Del Peral-Rosado et al. Kalman filter-based architecture for robust and high-sensitivity tracking in GNSS receivers
CN104765052A (zh) 一种geo导航卫星高灵敏度载波跟踪方法
CN102565825B (zh) 接收信号可靠度判定装置、方法及码相位误差算出方法
CN114609652B (zh) 一种极端电离层异常下的多频开环接收机跟踪方法及系统
Khan et al. Acquisition strategies of GNSS receiver
EP1336860B1 (en) High sensitivity GPS receiver
Karaim Ultra-tight GPS/INS integrated system for land vehicle navigation in challenging environments
CN102375149B (zh) 多相关支路混合间距延迟锁定环及其应用方法
Jianfeng et al. Low C/N0 carrier tracking loop based on optimal estimation algorithm in GPS software receivers
CN114779285A (zh) 基于微小型低功耗星载双模四频gnss接收机的精密定轨方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant