CN109581431B - 一种双边带二进制偏移载波跟踪方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种双边带二进制偏移载波跟踪方法,对二进制偏移载波BOC类信号做载波跟踪时,上边带完成载波、伪码剥离后进行相关累加,下边带做类似处理,将上下边带的累加和相加进行载波跟踪,这样可以保证载波跟踪时上下边带的能量被同时利用,避免因此造成的跟踪灵敏度损失。
Description
技术领域
本发明属于卫星导航信号跟踪技术领域,尤其涉及一种双边带二进制偏移载波跟踪方法。
背景技术
在卫星导航系统的现代化进程中,一类新的调制方式——二进制偏移载波(BOC)类调制方式被提出,这种调制方式在传统导航信号电文、伪码、载波三层结构的基础上,增加了副载波。BOC调制导航信号的提出,凭借其频谱的分裂特性,较好的解决了同一卫星导航频段容纳更多信号的问题,但这也对信号跟踪带来了挑战。BOC类信号的自相关函数具有多峰特性,传统跟踪方法可能将本地信号锁定在副峰上,造成极大的跟踪误差。
对于BOC类的导航信号,目前提出的跟踪方案有跳峰算法、双估计跟踪、双边带二进制相移键控BPSK跟踪等。跳峰算法是针对BOC类信号自相关函数的多峰特性而设计,在本地信号误锁副峰时启动跳峰从而保证信号锁定在主峰上,但这种方案一般适用于低阶BOC类信号(如BOC(1,1))的跟踪;双估计跟踪方案需增加一个副载波环路对副载波进行跟踪,这样可以回避自相关函数的多峰特性,但这种方案同时也需要增加相关器等资源,并且跟踪精度略差;双边带BPSK方案,是将上下边带看做BPSK信号,对上下边带载波的多普勒分别跟踪,由于在载波跟踪时将上下边带分开,没有对上下边带的能量充分利用会导致跟踪灵敏度的损失。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供一种双边带二进制偏移载波跟踪方法,能够保证BOC类信号在载波跟踪时上下边带的能量被同时利用,具有提高跟踪灵敏度的效果。
一种双边带二进制偏移载波跟踪方法,包括以下步骤:
S1:将二进制偏移载波信号调制为射频信号后,将所述射频信号进行下变频得到中心频率为fi的中频信号;
S2:采用频率为(fi+fsc+η1fd的上边带载波对所述中频信号进行下变频处理后,分别采用速率为fc+η3fd的超前伪码序列、即时伪码序列以及滞后伪码序列对经过下变频处理后的中频信号进行剥除伪码处理,得到六路相关值IEup、IPup、ILup、QEup、QPup以及QLup,其中,fsc为射频信号的副载波频率,fc为射频信号的伪码速率,η1f为射频信号的上边带多普勒频率fUd与多普勒频率fd的比值,η3为射频信号的伪码多普勒频率fcd与多普勒频率fd的比值,IEup为上边带同相支路的超前相关值,IPup为上边带同相支路的即时相关值,ILup为上边带同相支路的滞后相关值,QEup为上边带正交支路的超前相关值,QPup为上边带正交支路的即时相关值,QLup为上边带正交支路的滞后相关值;
S3:采用频率为(fi-fsc+η2fd的下边带载波对步骤S1的中频信号进行下变频处理后,分别采用速率为fc+η3fd的超前伪码序列、即时伪码序列以及滞后伪码序列对经过下变频处理后的中频信号进行剥除伪码处理,得到六路相关值IEdown、IPdown、ILdown、QEdown、QPdown以及QLdown,其中,η2为射频信号的下边带多普勒频率fLd与多普勒频率fd的比值,IEdown为下边带同相支路的超前相关值,IPdown为下边带同相支路的即时相关值,ILdown为下边带同相支路的滞后相关值,QEdown为下边带正交支路的超前相关值,QPdown为下边带正交支路的即时相关值,QLdown为下边带正交支路的滞后相关值;
S4:将六路相关值IEup、IPup、ILup、QEup、QPup以及QLup与六路相关值IEdown、IPdown、ILdown、QEdown、QPdown以及QLdown对应相加,得到六路累加值IE、IP、IL、QE、QP以及QL,其中,IE为同相支路的超前累加值,IP为同相支路的即时累加值,IL为同相支路的滞后累加值,QE为正交支路的超前累加值,QP为正交支路的即时累加值,QL为正交支路的滞后累加值;
S5:采用IP与QP进行载波鉴相,鉴相结果经过积分处理后得到多普勒频率f'd;采用IE、IL、QE以及QL进行码相位鉴相,鉴相结果经过积分处理后得到多普勒频率f'cd;
S6:将η1f'd代替步骤S2中的η1fd,将η2f'd代替步骤S3中的η2fd,将f'cd+η3f'd代替步骤S2与步骤S3中的fc+η3fd,重新执行步骤S2~S5,直到多普勒频率f'd收敛在预设范围内,实现中频信号的多普勒跟踪。
一种双边带二进制偏移载波跟踪方法,包括以下步骤:
S1:将二进制偏移载波信号调制为射频信号后,将所述射频信号进行下变频得到中心频率为fi的中频信号;
S2:采用频率为(fi+fsc+η1fd的上边带载波对所述中频信号进行下变频处理后,分别采用速率为fc+η3fd的超前伪码序列、即时伪码序列以及滞后伪码序列对经过下变频处理后的中频信号进行剥除伪码处理,得到六路相关值IEup、IPup、ILup、QEup、QPup以及QLup,其中,fsc为射频信号的副载波频率,fc:为射频信号的伪码速率,η1为射频信号的上边带多普勒频率fUd与多普勒频率fd的比值,η3为射频信号的伪码多普勒频率fcd与多普勒频率fd的比值,IEup为上边带同相支路的超前相关值,IPup为上边带同相支路的即时相关值,ILup为上边带同相支路的滞后相关值,QEup为上边带正交支路的超前相关值,QPup为上边带正交支路的即时相关值,QLup为上边带正交支路的滞后相关值;
S3:采用频率为(fi-fsc+η2fd的下边带载波对步骤S1的中频信号进行下变频处理后,分别采用速率为fc+η3fd的超前伪码序列、即时伪码序列以及滞后伪码序列对经过下变频处理后的中频信号进行剥除伪码处理,得到六路相关值IEdown、IPdown、ILdown、QEdown、QPdown以及QLdown,其中,η2为射频信号的下边带多普勒频率fLd与多普勒频率fd的比值,IEdown为下边带同相支路的超前相关值,IPdown为下边带同相支路的即时相关值,ILdown为下边带同相支路的滞后相关值,QEdown为下边带正交支路的超前相关值,QPdown为下边带正交支路的即时相关值,QLdown为下边带正交支路的滞后相关值;
S4:将六路相关值IEup、IPup、ILup、QEup、QPup以及QLup与六路相关值IEdown、IPdown、ILdown、QEdown、QPdown以及QLdown对应相加,得到六路累加值IE、IP、IL、QE、QP以及QL,其中,IE为同相支路的超前累加值,IP为同相支路的即时累加值,IL为同相支路的滞后累加值,QE为正交支路的超前累加值,QP为正交支路的即时累加值,QL为正交支路的滞后累加值;
S5:采用IP与QP进行载波鉴相,鉴相结果经过积分处理后得到多普勒频率f'd;采用IE、IL、QE以及QL进行码相位鉴相,鉴相结果经过积分处理后得到多普勒频率f'cd;采用QPup与QPdown的差值QPerr与IP进行载波鉴相,鉴相结果经过积分处理后得到多普勒频率fe;
S6:将η1f'd+fe代替步骤S2中的η1fd,将η2f'd-fe代替步骤S3中的η2fd,将f'cd+η3f'd代替步骤S2与步骤S3中的fc+η3fd,重新执行步骤S2~S5,直到多普勒频率f'd收敛在预设范围内,实现中频信号的多普勒跟踪。
有益效果:
1、本发明提供一种双边带二进制偏移载波跟踪方法,对二进制偏移载波BOC类信号做载波跟踪时,上边带完成载波、伪码剥离后进行相关累加,下边带做类似处理,将上下边带的累加和相加进行载波跟踪,这样可以保证载波跟踪时上下边带的能量被同时利用,避免因此造成的跟踪灵敏度损失。
2、如果只采用IP与QP进行载波鉴相的结果多普勒频率f'd与IE、IL、QE以及QL进行码相位鉴相的结果多普勒频率f'cd,跟踪稳定后上下边带的载波可能会存在一个大小相等符号相反的相差,这个相差无法在载波联合鉴相时被鉴别出来,而这个相差也可以造成上下边带能量损失;因此,本发明提供另一种双边带二进制偏移载波跟踪方法,采用QPup与QPdown的差值QPerr与IP进行载波鉴相,对这个相差进行实时跟踪,并将跟踪结果补偿到上下边带的载波上,保证上下边带的载波跟踪正确。
附图说明
图1为本发明提供的二进制偏移载波BOC(14,2)基带信号的频谱图;
图2为本发明提供的二进制偏移载波BOC(14,2)基带信号的自相关函数图;
图3为本发明提供的第一种双边带二进制相移键控跟踪的方案框图;
图4为本发明提供的第一种双边带二进制相移键控跟踪方案的载波相差情况;
图5为本发明提供的第二种双边带二进制相移键控跟踪的方案框图;
图6为本发明提供的第二种双边带二进制相移键控跟踪方案的载波相差情况。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例一
一种基于误差环路的双边带二进制偏移载波跟踪方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:将二进制偏移载波信号调制为射频信号后,将所述射频信号进行下变频得到中心频率为fi的中频信号;
S2:采用频率为(fi+fsc+η1fd的上边带载波对所述中频信号进行下变频处理后,分别采用速率为fc+η3fd的超前伪码序列、即时伪码序列以及滞后伪码序列对经过下变频处理后的中频信号进行剥除伪码处理,得到六路相关值IEup、IPup、ILup、QEup、QPup以及QLup,其中,fsc为射频信号的副载波频率,fc:为射频信号的伪码速率,η1f为射频信号的上边带多普勒频率fUd与多普勒频率fd的比值,η3为射频信号的伪码多普勒频率fcd与多普勒频率fd的比值,IEup为上边带同相支路的超前相关值,IPup为上边带同相支路的即时相关值,ILup为上边带同相支路的滞后相关值,QEup为上边带正交支路的超前相关值,QPup为上边带正交支路的即时相关值,QLup为上边带正交支路的滞后相关值;
S3:采用频率为(fi-fsc+η2fd的下边带载波对步骤S1的中频信号进行下变频处理后,分别采用速率为fc+η3fd的超前伪码序列、即时伪码序列以及滞后伪码序列对经过下变频处理后的中频信号进行剥除伪码处理,得到六路相关值IEdown、IPdown、ILdown、QEdown、QPdown以及QLdown,其中,η2为射频信号的下边带多普勒频率fLd与多普勒频率fd的比值,IEdown为下边带同相支路的超前相关值,IPdown为下边带同相支路的即时相关值,ILdown为下边带同相支路的滞后相关值,QEdown为下边带正交支路的超前相关值,QPdown为下边带正交支路的即时相关值,QLdown为下边带正交支路的滞后相关值;
S4:将六路相关值IEup、IPup、ILup、QEup、QPup以及QLup与六路相关值IEdown、IPdown、ILdown、QEdown、QPdown以及QLdown对应相加,得到六路累加值IE、IP、IL、QE、QP以及QL,其中,IE为同相支路的超前累加值,IP为同相支路的即时累加值,IL为同相支路的滞后累加值,QE为正交支路的超前累加值,QP为正交支路的即时累加值,QL为正交支路的滞后累加值;
S5:采用IP与QP进行载波鉴相,鉴相结果经过积分处理后得到多普勒频率f'd;采用IE、IL、QE以及QL进行码相位鉴相,鉴相结果经过积分处理后得到多普勒频率f'cd;
需要说明的是,采用IP与QP进行载波鉴相,鉴相结果可以通过预设载波环路来进行积分处理,从而得到多普勒频率f'd;同理,采用IE、IL、QE以及QL进行码相位鉴相,鉴相结果可以通过预设伪码环路来进行积分处理,从而得到多普勒频率f'cd。
S6:将η1f'd代替步骤S2中的η1fd,将η2f'd代替步骤S3中的η2fd,将f'cd+η3f'd代替步骤S2与步骤S3中的fc+η3fd,重新执行步骤S2~S5,直到多普勒频率f'd收敛在预设范围内,实现中频信号的多普勒跟踪。
由此可见,对BOC类信号做载波跟踪时,上边带完成载波、伪码剥离后进行相关累加,下边带做类似处理,将上下边带的累加和相加进行载波跟踪(联合鉴相)。这样可以保证载波跟踪时上下边带的能量被同时利用,避免因此造成的跟踪灵敏度损失。
实施例二
在实际应用时,载波跟踪稳定后上下边带的载波可能会存在一个大小相等符号相反的相差,这个相差无法在载波联合鉴相时被鉴别出来,而这个相差也可以造成上下边带能量损失。为此,本实施例提出一种基于误差环路的双边带二进制偏移载波跟踪方法,新增一个误差环路对这个相差进行实时跟踪。
一种基于误差环路的双边带二进制偏移载波跟踪方法,包括以下步骤:
S1:将二进制偏移载波信号调制为射频信号后,将所述射频信号进行下变频得到中心频率为fi的中频信号;
S2:采用频率为(fi+fsc+η1fd的上边带载波对所述中频信号进行下变频处理后,分别采用速率为fc+η3fd的超前伪码序列、即时伪码序列以及滞后伪码序列对经过下变频处理后的中频信号进行剥除伪码处理,得到六路相关值IEup、IPup、ILup、QEup、QPup以及QLup,其中,fsc为射频信号的副载波频率,fc:为射频信号的伪码速率,η1为射频信号的上边带多普勒频率fUd与多普勒频率fd的比值,η3为射频信号的伪码多普勒频率fcd与多普勒频率fd的比值,IEup为上边带同相支路的超前相关值,IPup为上边带同相支路的即时相关值,ILup为上边带同相支路的滞后相关值,QEup为上边带正交支路的超前相关值,QPup为上边带正交支路的即时相关值,QLup为上边带正交支路的滞后相关值;
S3:采用频率为(fi-fsc+η2fd的下边带载波对步骤S1的中频信号进行下变频处理后,分别采用速率为fc+η3fd的超前伪码序列、即时伪码序列以及滞后伪码序列对经过下变频处理后的中频信号进行剥除伪码处理,得到六路相关值IEdown、IPdown、ILdown、QEdown、QPdown以及QLdown,其中,η2为射频信号的下边带多普勒频率fLd与多普勒频率fd的比值,IEdown为下边带同相支路的超前相关值,IPdown为下边带同相支路的即时相关值,ILdown为下边带同相支路的滞后相关值,QEdown为下边带正交支路的超前相关值,QPdown为下边带正交支路的即时相关值,QLdown为下边带正交支路的滞后相关值;
S4:将六路相关值IEup、IPup、ILup、QEup、QPup以及QLup与六路相关值IEdown、IPdown、ILdown、QEdown、QPdown以及QLdown对应相加,得到六路累加值IE、IP、IL、QE、QP以及QL,其中,IE为同相支路的超前累加值,IP为同相支路的即时累加值,IL为同相支路的滞后累加值,QE为正交支路的超前累加值,QP为正交支路的即时累加值,QL为正交支路的滞后累加值;
S5:采用IP与QP进行载波鉴相,鉴相结果经过积分处理后得到多普勒频率f'd;采用IE、IL、QE以及QL进行码相位鉴相,鉴相结果经过积分处理后得到多普勒频率f'cd;采用QPup与QPdown的差值QPerr与IP进行载波鉴相,鉴相结果经过积分处理后得到多普勒频率fe;
需要说明的是,采用QPup与QPdown的差值QPerr与IP进行载波鉴相,鉴相结果可以通过预设误差环路进行积分处理,从而得到多普勒频率fe。
S6:将η1f'd+fe代替步骤S2中的η1fd,将η2f'd-fe代替步骤S3中的η2fd,将f'cd+η3f'd代替步骤S2与步骤S3中的fc+η3fd,重新执行步骤S2~S5,直到多普勒频率f'd收敛在预设范围内,实现中频信号的多普勒跟踪。
由此可见,本实施例新增的误差环路能够对载波跟踪稳定后上下边带的载波存在的大小相等符号相反的相差进行实时跟踪,并将跟踪结果补偿到上下边带的载波上,保证上下边带的载波跟踪正确。也就是说,这种基于误差环路的改进双边带二进制相移键控(BPSK,Binary Phase Shift Keying)跟踪方法在载波跟踪时可以充分利用上下边带的能量,从而达到最优的跟踪灵敏度;另外,相较于传统双边带BPSK跟踪方法需要两套载波环路对上下边带分别跟踪,本方法只用一套载波环路即可直接获取中频多普勒,便于载波观测量的锁存,并且创造性地用该多普勒完成了对上下边带载波频率的同时控制。
实施例三
基于以上实施例,本实施例以二进制偏移载波信号BOC(14,2)信号为例,对一种基于误差环路的双边带二进制偏移载波跟踪方法进行详细说明,其中,14代表副载波的频率,2代表伪码的频率。
S1:二进制偏移载波BOC(14,2)信号的射频信号频率为f0=1575.42MHz,伪码速率为fc=2.046MHz,副载波频率为fsc=14.322MHz。上边带载波频率为fU=f0+fsc,下边带载波频率为fL=f0-fsc。射频信号f0对应的多普勒频率为fd,上下边带对应的多普勒为fUd、fLd,由于副载波与载波是严格同步的,则满足以下对应关系:
那么
同样,伪码多普勒fcd与载波多普勒频率fd存在如下关系:
需要说明的是,如图1所示,二进制偏移载波BOC(14,2)的频谱不再是类似传统BPSK信号只有一个主瓣,而是显示出明显的撕裂特性;其自相关函数曲线如图2所示,在主峰附近有很多副峰出现,对码相位的锁定带来很大的困难。双边带BPSK跟踪方案可以有效回避自相关函数的多峰问题,本实施例通过执行以下步骤,对传统BPSK跟踪方案进行改进。
S2:将所述射频信号进行下变频得到中心频率为fi的中频信号。
S3:采用频率为的上边带载波对所述中频信号进行下变频处理后,分别采用速率为的超前伪码序列、即时伪码序列以及滞后伪码序列对经过下变频处理后的中频信号进行剥除伪码处理,得到六路相关值IEup、IPup、ILup、QEup、QPup以及QLup,其中,IEup为上边带同相支路的超前相关值,IPup为上边带同相支路的即时相关值,ILup为上边带同相支路的滞后相关值,QEup为上边带正交支路的超前相关值,QPup为上边带正交支路的即时相关值,QLup为上边带正交支路的滞后相关值。
S4:采用频率为的下边带载波对所述中频信号进行下变频处理后,分别采用速率为的超前伪码序列、即时伪码序列以及滞后伪码序列对经过下变频处理后的中频信号进行剥除伪码处理,得到六路相关值IEdown、IPdown、ILdown、QEdown、QPdown以及QLdown,其中,IEdown为下边带同相支路的超前相关值,IPdown为下边带同相支路的即时相关值,ILdown为下边带同相支路的滞后相关值,QEdown为下边带正交支路的超前相关值,QPdown为下边带正交支路的即时相关值,QLdown为下边带正交支路的滞后相关值。
S5:将六路相关值IEup、IPup、ILup、QEup、QPup以及QLup与六路相关值IEdown、IPdown、ILdown、QEdown、QPdown以及QLdown对应相加,得到六路累加值IE、IP、IL、QE、QP以及QL,其中,IE为同相支路的超前累加值,IP为同相支路的即时累加值,IL为同相支路的滞后累加值,QE为正交支路的超前累加值,QP为正交支路的即时累加值,QL为正交支路的滞后累加值。
S6:采用IP与QP进行载波鉴相,鉴相结果经过预设载波环路滤波后得到多普勒频率f'd;采用IE、IL、QE以及QL进行码相位鉴相,鉴相结果经过预设伪码环路滤波后得到多普勒频率f'cd;采用QPup与QPdown的差值QPerr与IP进行载波鉴相,鉴相结果经过预设误差环路滤波后得到多普勒频率fe。
需要说明的是,如果不采用QPup与QPdown的差值QPerr与IP进行载波鉴相,而只利用IP与QP进行载波鉴相的结果多普勒频率f'd与IE、IL、QE以及QL进行码相位鉴相的结果多普勒频率f'cd,原理框图如图3所示。则对该方案进行仿真(case1),仿真数据设置一个20Hz固定多普勒,跟踪时本地多普勒置为0Hz,载波环路、伪码环路带宽设置为15Hz、0.5Hz,跟踪的载波相差情况如图4所示,载波联合鉴相显示相差已经稳定在0附近波动,但是上下边带的载波存在一个大小相等符号相反的相差,即上边带的能量没有全部集中在IPup,下边带的能量没有全部集中在IPdown,导致跟踪灵敏度无法达到最优。因此,需对上述方案做修正,即增加采用QPup与QPdown的差值QPerr与IP进行载波鉴相的环节,原理框图如图5所示。
对修正后的方案进行仿真(case2),在case1的基础上,误差PLL带宽设为1Hz,跟踪的载波相差如图6所示,载波联合鉴相相差、上下边带载波相差均稳定在0附近波动,上边带(下边带)的能量全部集中在IPup(IPdown),没有能量损失。
S7:将η1f'd+fe代替步骤S3中的将η2f'd-fe代替步骤S4中的将f'cd+η3f'd代替步骤S3与步骤S4中的重新执行步骤S4~S6,直到多普勒频率f'd收敛在预设范围内,实现中频信号的多普勒跟踪。
当然,本发明还可有其他多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当然可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (2)
1.一种双边带二进制偏移载波跟踪方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:将二进制偏移载波信号调制为射频信号后,将所述射频信号进行下变频得到中心频率为fi的中频信号;
S2:采用频率为fi+fsc+η1fd的上边带载波对所述中频信号进行下变频处理后,分别采用速率为fc+η3fd的超前伪码序列、即时伪码序列以及滞后伪码序列对经过下变频处理后的中频信号进行剥除伪码处理,得到六路相关值IEup、IPup、ILup、QEup、QPup以及QLup,其中,fsc为射频信号的副载波频率,fc为射频信号的伪码速率,η1为射频信号的上边带多普勒频率fUd与多普勒频率fd的比值,η3为射频信号的伪码多普勒频率fcd与多普勒频率fd的比值,IEup为上边带同相支路的超前相关值,IPup为上边带同相支路的即时相关值,ILup为上边带同相支路的滞后相关值,QEup为上边带正交支路的超前相关值,QPup为上边带正交支路的即时相关值,QLup为上边带正交支路的滞后相关值;
S3:采用频率为fi-fsc+η2fd的下边带载波对步骤S1的中频信号进行下变频处理后,分别采用速率为fc+η3fd的超前伪码序列、即时伪码序列以及滞后伪码序列对经过下变频处理后的中频信号进行剥除伪码处理,得到六路相关值IEdown、IPdown、ILdown、QEdown、QPdown以及QLdown,其中,η2为射频信号的下边带多普勒频率fLd与多普勒频率fd的比值,IEdown为下边带同相支路的超前相关值,IPdown为下边带同相支路的即时相关值,ILdown为下边带同相支路的滞后相关值,QEdown为下边带正交支路的超前相关值,QPdown为下边带正交支路的即时相关值,QLdown为下边带正交支路的滞后相关值;
S4:将六路相关值IEup、IPup、ILup、QEup、QPup以及QLup与六路相关值IEdown、IPdown、ILdown、QEdown、QPdown以及QLdown对应相加,得到六路累加值IE、IP、IL、QE、QP以及QL,其中,IE为同相支路的超前累加值,IP为同相支路的即时累加值,IL为同相支路的滞后累加值,QE为正交支路的超前累加值,QP为正交支路的即时累加值,QL为正交支路的滞后累加值;
S5:采用IP与QP进行载波鉴相,鉴相结果经过积分处理后得到多普勒频率f′d;采用IE、IL、QE以及QL进行码相位鉴相,鉴相结果经过积分处理后得到多普勒频率f′cd;
S6:将η1f′d代替步骤S2中的η1fd,将η2f′d代替步骤S3中的η2fd,将f′cd+η3f′d代替步骤S2与步骤S3中的fc+η3fd,重新执行步骤S2~S5,直到多普勒频率f′d收敛在预设范围内,实现中频信号的多普勒跟踪。
2.一种双边带二进制偏移载波跟踪方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:将二进制偏移载波信号调制为射频信号后,将所述射频信号进行下变频得到中心频率为fi的中频信号;
S2:采用频率为fi+fsc+η1fd的上边带载波对所述中频信号进行下变频处理后,分别采用速率为fc+η3fd的超前伪码序列、即时伪码序列以及滞后伪码序列对经过下变频处理后的中频信号进行剥除伪码处理,得到六路相关值IEup、IPup、ILup、QEup、QPup以及QLup,其中,fsc为射频信号的副载波频率,fc为射频信号的伪码速率,η1为射频信号的上边带多普勒频率fUd与多普勒频率fd的比值,η3为射频信号的伪码多普勒频率fcd与多普勒频率fd的比值,IEup为上边带同相支路的超前相关值,IPup为上边带同相支路的即时相关值,ILup为上边带同相支路的滞后相关值,QEup为上边带正交支路的超前相关值,QPup为上边带正交支路的即时相关值,QLup为上边带正交支路的滞后相关值;
S3:采用频率为fi-fsc+η2fd的下边带载波对步骤S1的中频信号进行下变频处理后,分别采用速率为fc+η3fd的超前伪码序列、即时伪码序列以及滞后伪码序列对经过下变频处理后的中频信号进行剥除伪码处理,得到六路相关值IEdown、IPdown、ILdown、QEdown、QPdown以及QLdown,其中,η2为射频信号的下边带多普勒频率fLd与多普勒频率fd的比值,IEdown为下边带同相支路的超前相关值,IPdown为下边带同相支路的即时相关值,ILdown为下边带同相支路的滞后相关值,QEdown为下边带正交支路的超前相关值,QPdown为下边带正交支路的即时相关值,QLdown为下边带正交支路的滞后相关值;
S4:将六路相关值IEup、IPup、ILup、QEup、QPup以及QLup与六路相关值IEdown、IPdown、ILdown、QEdown、QPdown以及QLdown对应相加,得到六路累加值IE、IP、IL、QE、QP以及QL,其中,IE为同相支路的超前累加值,IP为同相支路的即时累加值,IL为同相支路的滞后累加值,QE为正交支路的超前累加值,QP为正交支路的即时累加值,QL为正交支路的滞后累加值;
S5:采用IP与QP进行载波鉴相,鉴相结果经过积分处理后得到多普勒频率f′d;采用IE、IL、QE以及QL进行码相位鉴相,鉴相结果经过积分处理后得到多普勒频率f′cd;采用QPup与QPdown的差值QPerr与IP进行载波鉴相,鉴相结果经过积分处理后得到多普勒频率fe;
S6:将η1f′d+fe代替步骤S2中的η1fd,将η2f′d-fe代替步骤S3中的η2fd,将f′cd+η3f′d代替步骤S2与步骤S3中的fc+η3fd,重新执行步骤S2~S5,直到多普勒频率f′d收敛在预设范围内,实现中频信号的多普勒跟踪。
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