CN112672283B - 一种定位接收机中跟踪环路误差的处理装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种定位接收机中跟踪环路误差的处理装置及方法，其中装置包括：鉴别器、第一判决器、第二判决器、位置速度时间PVT解算电路、矢量跟踪修正器、环路滤波器等。通过第一判决器每间隔计时时长判断跟踪误差是否超过误差门限值，如果是，则不使用位置速度时间PVT解算电路中PVT解算，而直接将跟踪误差给环路滤波器，如果否，则基于PVT解算电路修正跟踪误差；并且，通过第二判决器，判断修正后误差是否超过误差门限值，如果是，则直接将跟踪误差作为环路滤波器的输入，如果否，则将修正后误差作为环路滤波器的输入。这样通过使用第一判决器及第二判决器，可以避免跟踪误差的积累，提高跟踪环路的可靠性。

Description

一种定位接收机中跟踪环路误差的处理装置及方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种定位接收机中跟踪环路误差的处理装置及方法。
背景技术
面对复杂的室内环境，室内时分编码正交频分复用(TimeCode Division-Orthogonal Frequency Division Multiplexing，简称TC-OFDM)定位系统，相较于其它室内定位技术具有一定优势。
一般TC-OFDM定位系统的主要实现思想是：通过跟踪环路跟踪将本地信号与定位接收机的数字中频信号之间的误差，修正本地信号与定位接收机的数字中频信号之间的误差，使得本地信号与定位接收机的数字中频信号对齐，这样能够将接收信号中的数字中频信号在跟踪环路中剥离；然后，再使用位置速度时间(Position Velocity&Time，简称PVT)解算模块对数字中频信号进行定位解算，得到定位位置，以完成对定位接收机的室内定位。目前参见图1，现有技术中可以通过矢量跟踪环路实现对本地信号与定位接收机的数字中频信号之间的误差的跟踪，具体说明如下：
矢量跟踪环路包括：混频器、相干器、鉴别器、PVT解算模块，矢量跟踪修正模块，环路滤波器、数字控制振荡器(numerically controlled oscillator，简称NCO)及本地信号发生器；其中，
混频器，用于将定位接收机的数字中频信号与本地信号发生器产生的本地载波作为待混频信号，将待混频信号进行混频，得到混频信号；
相干器，用于将混频信号与本地信号发生器产生的本地伪码进行相干，得到相干信号；
鉴别器，用于鉴别所述相干信号与本地信号之间的误差，作为跟踪误差；
PVT解算模块，用于将跟踪误差中的码相位误差转换为测量的伪距，作为测量值，计算定位接收机的位置、速度和钟差信息，将定位接收机的位置、速度和钟差信息作为定位结果，并输出定位结果；
矢量跟踪修正模块，用于采用矢量跟踪算法，利用所述定位接收机的位置、速度和时钟，以及已知的定位基站的位置和速度信息，确定估计值，所述估计值包括：估计伪距与估计伪距率；利用测量值与估计值，对测量值进行修正，得到修正后误差；将修正后误差作为环路滤波器的输入；
NCO，用于利用接收所述环路滤波器滤波后的误差，调整本地信号与数字中频信号之间的误差，得到调整后的误差；
本地信号发生器，用于产生本地信号，将本地信号及调整后的误差，作为待混频信号，发送给混频器，进行下一次误差的跟踪。
采用PVT解算模块测量的伪距及矢量跟踪算法计算的估计值，进行误差的修正。由于测量值准确性较低，那么修正后测量值的误差，偏差也较大；若偏差较大，再将这个修正后误差继续作为矢量跟踪环路的输入，继续误差跟踪，这样误差会不断积累，最终导致矢量跟踪环路失锁。总之现有技术的跟踪环路的跟踪误差会不断积累，导致环路失锁。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种定位接收机中跟踪环路误差的处理装置及方法，用以解决现有技术的跟踪环路的跟踪误差会不断积累，导致跟踪环路失锁的技术问题。具体技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供了定位接收机中跟踪环路误差的处理装置，包括：
鉴别器，用于鉴别定位接收机的接收信号与本地信号发生器产生的本地信号之间的误差，作为所述鉴别器输出的跟踪误差；
第一判决器，用于判断计时器是否到达计时时长；如果所述计时器未达到所述计时时长，则获取跟踪误差，并将跟踪误差作为环路滤波器的输入；如果所述计时器到达所述计时时长，则获取跟踪误差，并判断跟踪误差是否超过误差门限值；如果跟踪误差超过所述误差门限值，则将跟踪误差作为所述环路滤波器的输入；如果跟踪误差不超过所述误差门限值，则利用位置速度时间PVT解算电路中PVT解算，得到的所述定位接收机的位置、速度及时间，通过矢量跟踪修正器中矢量跟踪算法对跟踪误差进行修正，得到修正后误差；
第二判决器，用于判断修正后误差是否超过所述误差门限值；如果修正后误差超过所述误差门限值，则将跟踪误差作为所述环路滤波器的输入；如果修正后误差未超过所述误差门限值，则将所述修正后误差作为所述环路滤波器的输入；
数字控制振荡器NCO，用于利用所述环路滤波器滤波后的误差作为控制量，调整所述本地信号与所述接收信号之间的误差；
混频器，用于利用所述本地信号中的本地载波调整所述接收信号，得到调整后本地信号；
相干积分电路，用于将所述接收信号与调整后的本地信号进行相干运算，对相干运算的结果进行积分清除，得到相干积分结果，作为所述鉴别器的输入，以继续使用所述第一判决器或所述第一判决器和所述第二判决器对跟踪误差进行处理。
进一步的，所述本地信号发生器包括：码发生器及载波发生器，所述相干积分电路包括：相干器和积分清除器；其中，
所述码发生器，用于产生本地伪码；
所述载波发生器，用于产生本地载波；
所述混频器，具体用于将所述接收信号与本地载波作为待混频信号，并将所述待混频信号进行混频，得到混频信号；
所述相干器，用于将所述混频信号与本地伪码进行相干，得到相干运算的结果；
所述积分清除器，用于将相干运算的结果进行积分清除，得到相干积分结果，作为鉴别器的输入。
进一步的，所述NCO包括：码NCO及载波NCO，所述鉴别器包括：码鉴相器及载波鉴别器，其中所述载波鉴别器包括：载波鉴频器和载波鉴相器；
所述码NCO，用于与所述码发生器相配合产生本地伪码，利用接收所述环路滤波器滤波后的码相位误差，调整所述码NCO的相位控制字，以达到对本地伪码相位的调节；
所述载波NCO，用于与所述载波发生器结合产生本地载波，利用接收所述环路滤波器滤波后的载波频率误差，调整所述载波NCO的频率控制字；以及滤波后的载波相位误差，调整所述载波NCO的相位控制字，以分别达到对本地生成载波频率的调节以及相位的调节；
所述码鉴相器，用于计算所述接收信号与本地伪码之间的伪码相位误差；
所述载波鉴频器，用于采用鉴频算法，计算所述接收信号与本地载波频率之间的载波频率误差；
所述载波鉴相器，用于采用鉴相算法，计算所述接收信号与本地载波相位之间的载波相位误差。
进一步的，所述PVT解算电路包括：预滤波处理器及PVT解算器；
所述预滤波处理器，用于将所述伪码相位误差转换为伪距误差，将所述载波频率误差转换为伪距率误差，将所述伪距误差作为测量的伪距，将所述伪距率误差作为测量的伪距率；
所述PVT解算器通过定位解算算法，利用所述测量的伪距，计算所述定位接收机的位置、速度和时钟；
所述矢量跟踪修正器，用于采用矢量跟踪算法，基于所述定位接收机的位置、速度和时钟，以及已知的定位基站的位置和速度信息，确定估计伪距与估计伪距率；利用测量的伪距和估计伪距之间的差值，对所述估计伪距进行修正，得到修正后伪距；将修正后伪距转换为修正后伪距误差；利用测量的伪距率和估计伪距率之间的差值，对所述估计伪距率进行修正，得到修正后伪距率；将修正后伪距率转换为修正后伪距率误差。
第二方面，本发明实施例提供了定位接收机中跟踪环路误差的处理方法，包括：
鉴别器鉴别定位接收机的接收信号与本地信号发生器产生的本地信号之间的误差，作为所述鉴别器输出的跟踪误差；
第一判决器判断计时器是否到达计时时长；如果所述计时器未达到所述计时时长，则获取跟踪误差，并将跟踪误差作为环路滤波器的输入；如果所述计时器到达所述计时时长，则获取跟踪误差，并判断跟踪误差是否超过误差门限值；如果跟踪误差超过所述误差门限值，则将跟踪误差作为所述环路滤波器的输入；如果跟踪误差不超过所述误差门限值，则利用位置速度时间PVT解算电路中PVT解算，得到的所述定位接收机的位置、速度及时间，通过矢量跟踪修正器中矢量跟踪算法对跟踪误差进行修正，得到修正后误差；
第二判决器判断修正后误差是否超过所述误差门限值；如果修正后误差超过所述误差门限值，则将跟踪误差作为所述环路滤波器的输入；如果修正后误差未超过所述误差门限值，则将所述修正后误差作为所述环路滤波器的输入；
数字控制振荡器NCO利用所述环路滤波器滤波后的误差作为控制量，调整所述本地信号与所述接收信号之间的误差；
混频器利用所述本地信号中的本地载波调整所述接收信号，得到调整后本地信号；
相干积分电路将所述接收信号与调整后的本地信号进行相干运算，对相干运算的结果进行积分清除，得到相干积分结果，作为所述鉴别器的输入，以继续使用所述第一判决器或所述第一判决器和所述第二判决器对跟踪误差进行处理。
进一步的，所述本地信号发生器包括：码发生器及载波发生器，所述相干积分电路包括：相干器和积分清除器；其中，
所述码发生器产生本地伪码；
所述载波发生器产生本地载波；
所述混频器将所述接收信号与本地载波作为待混频信号，并将所述待混频信号进行混频，得到混频信号；
所述相干器将所述混频信号与本地伪码进行相干，得到相干运算的结果；
所述积分清除器将相干运算的结果进行积分清除，得到相干积分结果，作为鉴别器的输入。
进一步的，所述NCO包括：码NCO及载波NCO，所述鉴别器包括：码鉴相器及载波鉴别器，其中所述载波鉴别器包括：载波鉴频器和载波鉴相器；
所述码NCO与所述码发生器相配合产生本地伪码，利用接收所述环路滤波器滤波后的码相位误差，调整所述码NCO的相位控制字，以达到对本地伪码相位的调节；
所述载波NCO与所述载波发生器结合产生本地载波，利用接收所述环路滤波器滤波后的载波频率误差，调整所述载波NCO的频率控制字；以及滤波后的载波相位误差，调整所述载波NCO的相位控制字，以分别达到对本地生成载波频率的调节以及相位的调节；
所述码鉴相器计算所述接收信号与本地伪码之间的伪码相位误差；
所述载波鉴频器采用鉴频算法，计算所述接收信号与本地载波频率之间的载波频率误差；
所述载波鉴相器采用鉴相算法，计算所述接收信号与本地载波相位之间的载波相位误差。
进一步的，所述PVT解算电路包括：预滤波处理器及PVT解算器；
所述预滤波处理器将所述伪码相位误差转换为伪距误差，将所述载波频率误差转换为伪距率误差，将所述伪距误差作为测量的伪距，将所述伪距率误差作为测量的伪距率；
所述PVT解算器通过定位解算算法，利用所述测量的伪距，计算所述定位接收机的位置、速度和时钟；
所述矢量跟踪修正器采用矢量跟踪算法，基于所述定位接收机的位置、速度和时钟，以及已知的定位基站的位置和速度信息，确定估计伪距与估计伪距率；利用测量的伪距和估计伪距之间的差值，对所述估计伪距进行修正，得到修正后伪距；将修正后伪距转换为修正后伪距误差；利用测量的伪距率和估计伪距率之间的差值，对所述估计伪距率进行修正，得到修正后伪距率；将修正后伪距率转换为修正后伪距率误差。
第二方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括第一方面定位接收机中跟踪环路误差的处理装置。
本发明实施例有益效果：
本发明实施例提供的一种定位接收机中跟踪环路误差的处理装置及方法，通过增加第一判决器，每间隔计时时长，判断跟踪误差是否超过误差门限值，在跟踪误差超过误差门限值的情况下，不使用位置速度时间PVT解算电路中PVT解算，而直接将鉴别器输出的跟踪误差给环路滤波器，以继续进行误差跟踪。此过程并不包括PVT解算过程，也不涉及PVT解算使用测量值，不引入PVT解算的误差；并且，增加第二判决器，对修正后误差进行再次判断，如果修正后误差超过误差门限值，则将鉴别器输出的跟踪误差作为环路滤波器的输入。这样基于PVT解算对跟踪误差的修正，如果修正后误差变大，那么舍弃本次修正后误差，而直接使用将鉴别器输出的跟踪误差作为环路滤波器的输入，这样不会产生本次的累积误差，避免跟踪环路失锁，提高了跟踪环路的可靠性。总之，通过第一判决器及第二判决器的使用，可以避免跟踪误差的积累，提高跟踪环路的可靠性。
当然，实施本发明的任一产品或方法并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为现有技术提供的矢量跟踪环路的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的定位接收机中跟踪环路误差的处理装置的第一结构示意图；
图3为本发明实施例提供的定位接收机中跟踪环路误差的处理装置的第二结构示意图；
图4为本发明实施例提供的定位接收机中跟踪环路误差的处理方法的第一流程示意图；
图5为本发明实施例提供的定位接收机中跟踪环路误差的处理方法的第二流程示意图。
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。
针对现有技术的跟踪环路的跟踪误差会不断积累，导致跟踪环路失锁的问题，本发明实施例提供一种定位接收机中跟踪环路误差的处理装置及方法，通过增加第一判决器，每间隔计时时长，判断跟踪误差是否超过误差门限值，在跟踪误差超过误差门限值时，不使用位置速度时间(Position Velocity&Time，简称PVT)解算电路中PVT解算，而直接将鉴别器输出的跟踪误差给环路滤波器，以继续进行误差跟踪。此过程并不包括PVT解算过程，也不涉及PVT解算使用测量值，不引入PVT解算的误差；并且，增加第二判决器，对修正后误差进行再次判断，如果修正后误差超过误差门限值，则将鉴别器输出的跟踪误差作为环路滤波器的输入。这样基于PVT解算对跟踪误差的修正，如果修正后误差变大，那么舍弃本次修正后误差，而直接使用将鉴别器输出的跟踪误差作为环路滤波器的输入，这样不会产生本次的累积误差，避免跟踪环路失锁，提高了跟踪环路的可靠性。总之，通过第一判决器及第二判决器的使用，可以避免跟踪误差的积累，提高跟踪环路的可靠性。
下面首先对本发明实施例提供的定位接收机中跟踪环路误差的处理装置进行介绍。
本发明实施例所提供的一种定位接收机中跟踪环路误差的处理装置，应用于定位接收机中，定位接收机可以但不限于包括：驾考车辆使用的定位接收机、卫星通信车辆使用的定位接收机、海洋船舶使用的定位接收机。本发明实施例中定位接收机可以接收四路以上接收信号，这些接收信号均可以是用于定位的信号，即，接收的定位信号。上述四路以上接收信号分别对应来自四个定位基站。比如定位基站发送的数字中频信号。针对四路以上定位信号中的任一路定位信号，均可以采用本发明实施例的定位接收机中跟踪环路误差的处理装置实现。
参见图2，图2为本发明实施例提供的定位接收机中跟踪环路误差的处理装置的第一结构示意图。本发明实施例所提供的定位接收机中跟踪环路误差的处理装置，可以包括：
鉴别器，用于鉴别定位接收机的接收信号与本地信号发生器产生的本地信号之间的误差，作为所述鉴别器输出的跟踪误差。其中，定位接收机是指能够完成定位的接收机。本地信号发生器是指产生本地信号的发生器。其中，跟踪误差包括：伪距误差估计值和伪距率误差估计值。
第一判决器，用于判断计时器是否到达计时时长；如果所述计时器未达到所述计时时长，则获取跟踪误差，并将跟踪误差作为环路滤波器的输入；如果所述计时器到达所述计时时长，则获取跟踪误差，并判断跟踪误差是否超过误差门限值；如果跟踪误差超过所述误差门限值，则将跟踪误差作为所述环路滤波器的输入；所述环路滤波器，用于滤波所述跟踪误差，得到滤波后的误差。
如果跟踪误差不超过所述误差门限值，则利用位置速度时间PVT解算电路中PVT解算，得到的所述定位接收机的位置、速度及时间，通过矢量跟踪修正器中矢量跟踪算法对跟踪误差进行修正，得到修正后误差；其中，所述修正后误差包括：修正后的伪距误差估计值和修正后的伪距率误差估计值。
第二判决器，用于判断修正后误差是否超过所述误差门限值；如果修正后误差超过所述误差门限值，则将跟踪误差作为所述环路滤波器的输入；如果修正后误差未超过所述误差门限值，则将修正后误差作为所述环路滤波器的输入；所述环路滤波器，还用于滤波所述修正后误差，得到滤波后的误差。
数字控制振荡器NCO，用于利用所述环路滤波器滤波后的误差作为控制量，调整本地信号与所述接收信号之间的误差。这样以达到实时对接收信号的变化进行跟踪。
混频器，用于利用所述本地信号中的本地载波调整所述接收信号，得到调整后本地信号；混频器，用于获得定位接收机的四个以上定位基站的数字中频信号，分别与载波发生器产生的本地载波作为待混频信号，将待混频信号进行混频，得到各自混频信号，也就是，同相支路与正弦载波相乘，正交支路上与余弦载波相乘，这样后期进行相干积分，得到对应于同相支路的积分值和正交支路的积分值，作为相干积分结果。
相干积分电路，用于将所述接收信号与调整后的本地信号进行相干运算，对相干运算的结果进行积分清除，得到相干积分结果，作为所述鉴别器的输入，以继续使用所述第一判决器或所述第一判决器和所述第二判决器对跟踪误差进行处理。
在本发明实施例中，通过增加第一判决器，每间隔计时时长，判断跟踪误差是否超过误差门限值，在跟踪误差超过误差门限值时，不使用位置速度时间(Position Velocity&Time，简称PVT)解算电路中PVT解算，而直接将鉴别器输出的跟踪误差给环路滤波器，以继续进行误差跟踪。此过程并不包括PVT解算过程，也不涉及PVT解算使用测量值，不引入PVT解算的误差；并且，增加第二判决器，对修正后误差进行再次判断，如果修正后误差超过误差门限值，则将鉴别器输出的跟踪误差作为环路滤波器的输入。这样基于PVT解算对跟踪误差的修正，如果修正后误差变大，那么舍弃本次修正后误差，而直接使用将鉴别器输出的跟踪误差作为环路滤波器的输入，这样不会产生本次的累积误差，避免跟踪环路失锁，提高了跟踪环路的可靠性。总之，通过第一判决器及第二判决器的使用，可以避免跟踪误差的积累，提高跟踪环路的可靠性。
需要说明的是，为了能够完成定位，本发明实施例的装置还包括：PVT解算电路，还用于将定位接收机的位置、速度及时间作为定位结果，输出所述定位结果。这样将定位接收机的位置、速度及时间，作为定位结果，方便完成定位。
上述本地信号发生器可以用于产生本地信号。本地信号可以但不限于包括：产生本地载波及本地伪码。参见图3，图3为本发明实施例提供的定位接收机中跟踪环路误差的处理装置的第二结构示意图。本发明实施例的本地信号发生器有多种，在一种可能的实现方式中，为了产生本地伪码，本地信号发生器可以为码发生器。这样可以使用本地伪码对接收信号进行解扩频。在又一种可能的实现方式中，为了产生本地载波，本地信号发生器可以为载波发生器，用于产生本地载波。这样可以使用本地载波可以与接收信号进行混频。比如但不限于，混频器，具体用于将接收信号与本地载波作为待混频信号，并将待混频信号进行混频，得到混频信号。以实现利用本地信号中的本地载波调整接收信号，得到调整后本地信号。
为了对上述调整后本地信号进行相干积分清除处理，可以使用相干积分电路完成，本发明实施例的相干积分电路有多种，参见图3，在一种可能的实现方式中，所述相干积分电路包括：相干器和积分清除器，其中：
所述相干器，用于将混频信号与本地伪码进行相干，得到相干运算的结果；
所述积分清除器，用于将相干运算的结果进行积分清除，得到相干积分结果，作为鉴别器的输入。这样积分清除器相当于低通滤波，滤除相关器输出信号中的高频分量与噪声，提高接收信号的信噪比。干积分结果用于作为鉴别器的输入，以使鉴别器计算本地信号与接收信号之间的载波频率误差、载波相位误差及伪码相位误差。
基于上述本地载波及上述本地伪码，可以确定跟踪误差。上述跟踪误差可以但不限于包括：接收信号与本地载波频率之间的载波频率误差，接收信号与本地载相位之间的载波相位误差，以及接收信号与本地伪码之间的码相位误差。
基于上述跟踪误差，为了实现使用位置速度时间PVT解算电路中PVT解算和不使用位置速度时间PVT解算电路中PVT解算进行切换，本发明实施例可以使用第一判决器和第二判决器，其中第一判决器中的“第一”与第二判决器中的“第二”只是为了区分第一判决器和第二判决器，在此不做顺序上的限定。
基于上述第一判决器和上述第二判决器，如果直接将跟踪误差作为环路滤波器的输入，进行下一轮继续跟踪误差，那么可以说明在本次误差跟踪过程中不用PVT解算电路中PVT解算。故，本发明实施例可以将基于第一判决器和/或第二判决器，并且直接将跟踪误差作为环路滤波器的输入，进行下一轮继续跟踪误差的跟踪环路，可以称为标量跟踪环路。当然本发明实施例所称的标量跟踪环路有别于现有技术的标量跟踪环路。这样在不使用矢量跟踪环路的情况下，可以使用标量跟踪环路，相当于进行矢量跟踪环路与标量跟踪环路的切换。上述计时时长可以在[100ms，1s]的范围内取值，计时时长越长，切换的频率越低，减少矢量跟踪环路的更新速率，系统的负荷减小。这样提高矢量跟踪环路接收机的可用性，同时保证矢量跟踪环路的可靠性，避免不准确定位解算结果带来的误差累积。
基于上述说明，在本发明实施例中，所述装置还包括：更新器，用于每预设时长更新一次标量跟踪环路，其中，预设时长小于计时时长，可以是根据用户需求设置，比如，预设时长可以在[10ms，20ms]内取值，可选的，预设时长可以但不限于为10ms。这样更新再输出，数据实时性高。
基于上述第一判决器和上述第二判决器，如果将修正后误差作为环路滤波器的输入，进行下一轮继续跟踪误差，那么可以说明在本次误差跟踪过程中用到PVT解算电路中PVT解算。本发明实施例可以将基于第一判决器和/或第二判决器，并且将修正后误差作为环路滤波器的输入，进行下一轮继续跟踪误差的跟踪环路，可以称为矢量跟踪环路。当然本发明实施例所称的矢量跟踪环路有别于现有技术的矢量跟踪环路。
与标量跟踪环路相比，矢量跟踪环路通过深入挖掘和利用不同定位信号之间的相关信息，来提高复杂环境下的定位信号跟踪能力，但正是因为矢量跟踪环路将跟踪与PVT解算融合在一起，若某一接收通道的故障信息传播到其余接收通道，则会影响整体的定位效果。
为了减轻由于某一路信号的故障而导致定位解算误差增大，进一步影响矢量跟踪接收机中其它各路正常信号的正常跟踪，本发明在矢量跟踪环路中加入第二判决器，对矢量跟踪算法校正后的伪距误差估计值(即通过矢量跟踪修正器中矢量跟踪算法对跟踪误差进行修正，得到修正后误差)进行判决，将伪距误差估计值的绝对值与误差门限值进行比较，从而检测出异常伪距误差估计值，在确定出异常伪距误差估计值，则将跟踪误差作为所述环路滤波器的输入；其中，误差门限值可以是根据用户需求设置的，也可以是采用如下方法确定的，具体说明如下。
定位后的伪距误差在一定程度上反映了伪距测量与定位质量好坏的一些信息，一般码环生成本地伪码，而载波环生成本地载波，由于本发明实施例伪距误差估计值一般和位置信息相关，而伪距率是和速度相关以及多普勒频率相关，但是在确定误差门限值时，由于各路之间具有相关性，一路误差，多路误差可能扩散，因此本发明实施例不考虑速度，也不考虑多普勒频率，来确定误差门限值。因此，本发明实施例中通过执行第一步至第七步，采用伪距残余检测法进行矢量跟踪环路可用性的检测。在采用伪距残余检测法的过程中，基于伪距误差，采用最小二乘的残差法，来确定误差门限值，具体的请参见如下，通过执行第一步至第四步来确定误差门限值的过程。
第一步，假设矢量跟踪算法校正后的各路伪距误差估计值对应的向量为V，求得伪距残差平方和SSE＝VVT，其中，T为转置。假设观测噪声为ε，ε服从正态分布
Figure GDA0003492363320000121
N为正态分布的表示，
Figure GDA0003492363320000122
为方差。当不存在伪距误差对应的故障时，
Figure GDA0003492363320000123
服从自由度为n-4的卡方分布χ2(n-4)。当存在伪距误差对应的故障时，
Figure GDA0003492363320000131
服从自由度为n-4的非中心化参数为
Figure GDA0003492363320000132
的非中心卡方分布χ2(n-4，λ)，其中，/为除号，E表示数学期望。
第二步，利用每次矢量跟踪校正后的伪距误差估计值(即V的取值)，采用公式
Figure GDA0003492363320000133
实时计算检测变量t的数值；
第三步，在预设误警率PFA时，根据预设误警率PFA采用公式
Figure GDA0003492363320000134
计算出T1；其中，P(.)为概率函数，T1为T1为所求门限(积分上限中的T需要改为T1)，FA为false alarm(误警)，f为函数对应法则(此处函数为卡方分布概率密度函数)，x为自变量。
第四步，根据公式
Figure GDA0003492363320000135
计算误差门限值TD；其中，TD中的D是用于和T1以及T进行区别。
第五步，将检测变量t的数值与误差门限值TD比较。
第六步，若t>TD，则表明检测到异常，此时不采用矢量跟踪修正后的伪距误差估计值，而是使用原本的伪距误差估计值和伪距率误差估计值作为环路滤波器的输入，转到第一判决器进行标量跟踪。
第七步，若t<TD，则表明矢量跟踪算法有效，此时可直接用矢量跟踪修正后的伪距误差估计值和修正后的伪距率误差估计值作为环路滤波器的输入。
由于上述本地信号发生器可以产生本地伪码及本地载波，那么对应的环路滤波器滤波后的误差可以包括滤波后的码相位误差及滤波后的载波频率误差，因此为了能够分别对本地伪码及本地载波进行处理，本发明实施例的NCO及鉴别器有多种，参见图3，在一种可能的实现方式中，所述NCO包括：码NCO及载波NCO，所述鉴别器包括：码鉴相器及载波鉴别器，其中所述载波鉴别器包括：载波鉴频器和载波鉴相器；
所述码NCO，用于与所述码发生器相配合产生本地伪码，利用接收所述环路滤波器滤波后的码相位误差，调整所述码NCO的相位控制字，以达到对本地伪码相位的调节。这样码NCO提供上述码生成器工作的时钟频率，使得码生成器生成的码相位与接收信号尽可能保持一致，以及由于码生成器需要生成超前码、即时码和滞后码，因此，码NCO需要提供两个时钟频率，其中一个时钟频率用于控制本地伪码的生成，另一个时钟频率用于控制本地伪码的移位。
所述载波NCO，用于与所述载波发生器结合产生本地载波，利用接收所述环路滤波器滤波后的载波频率误差，调整所述载波NCO的频率控制字；以及滤波后的载波相位误差，调整所述载波NCO的相位控制字，以分别达到对本地生成载波频率的调节以及相位的调节。
所述码鉴相器，用于计算所述接收信号与本地伪码之间的伪码相位误差。通常为了减少残余载波对本地伪码鉴相的影响，会将相干积分值转换为非相干积分值，计算伪码鉴相。
所述载波鉴频器，用于采用鉴频算法，计算所述接收信号与本地载波频率之间的载波频率误差。进一步的，利用即时的I/Q路相干积分值，采用鉴频算法，计算所述接收信号与本地载波频率之间的载波频率误差，并将载波频率误差作为环路滤波器的输入，用于载波NCO的调节。
其中，上述鉴频算法可以包括但不限于过零技术鉴频法、锁向环鉴频法、最大熵。
所述载波鉴相器，用于采用鉴相算法，计算所述接收信号与本地载波相位之间的载波相位误差。进一步的，利用即时的I/Q路相干积分值，采用鉴相算法，计算所述接收信号与本地载波相位之间的载波相位误差，并将载波相位误差作为环路滤波器的输入，用于载波NCO的调节。
其中，上述鉴相算法可以包括但不限于正切鉴相算法或互相关鉴相算法。
所述PVT解算电路有多种，参见图3，在一种可能的实现方式中，所述PVT解算电路包括：预滤波处理器及PVT解算器；
所述预滤波处理器，用于将所述伪码相位误差转换为伪距误差，将所述载波频率误差转换为伪距率误差，将所述伪距误差作为测量的伪距，将所述伪距率误差作为测量的伪距率。
所述PVT解算器通过定位解算算法，利用所述测量的伪距，计算所述定位接收机的位置、速度和时钟。通常为了消除定位基站之间时钟不同步的问题，可以定位解算算法可以但不限于是到达时间差(Time Difference of Arrival，简称TDOA)。PVT解算至少需要定位接收机的四路接收信号，并且定位结果受到跟踪测量值准确度的影响。上述接收信号可以为数字中频信号。
所述矢量跟踪修正器，用于采用矢量跟踪算法，基于所述定位接收机的位置、速度和时钟，以及已知的定位基站的位置和速度信息，确定估计伪距与估计伪距率；利用测量的伪距和估计伪距之间的差值，对所述估计伪距进行修正，得到修正后伪距；将修正后伪距转换为修正后伪距误差；利用测量的伪距率和估计伪距率之间的差值，对所述估计伪距率进行修正，得到修正后伪距率；将修正后伪距率转换为修正后伪距率误差。
在本发明实施例中，通过定位接收机的位置、速度及时间，将各独立的矢量跟踪通道关联起来，利用各跟踪通道的相关信息，提高跟踪环路的抗干扰性能。
在上述发明实施例中，所述矢量跟踪算法可以为扩展卡尔曼滤波(ExtendedKalman Filter，简称EKF)。为了将PVT解算与跟踪环路相结合，并且尽量减少EKF的计算量，矢量跟踪环路可以是基于上述EKF实现的。首先需为EKF选择状态变量和观测变量，然后分别确定EKF的预测状态方程及EKF观测方程。具体说明如下：
首先，获取接收机的位置信息，其中所述位置信息包括：接收机的位置差、速度差和时钟差信息，将所述接收机的位置信息作为EKF的状态变量X，即
Figure GDA0003492363320000151
公式(1)中，(Δx，Δy，Δz)为接收机位置偏差，
Figure GDA0003492363320000152
为接收机速度偏差，Δt为钟差，
Figure GDA0003492363320000153
为钟漂差，Δx为定位接收机二维横坐标距离误差值，Δy为定位接收机二维纵坐标距离误差值，Δz为定位接收机高度距离误差值，
Figure GDA0003492363320000154
为定位接收机二维横坐标速度误差值，
Figure GDA0003492363320000155
为定位接收机二维纵坐标速度误差值，
Figure GDA0003492363320000156
为定位接收机高度速度误差值。
因为室内的接收机动态性较低，因此可以不考虑加速度项。故根据牛顿运动学公式可以得到EKF的预测状态方程为：
Xk＝ΦXk-1+Wk-1 (2)
上述公式(2)目的是根据已知状态变量对下一个状态变量进行预测，其中Xk为预测的第k个状态变量，Xk-1为已知的第k-1个状态变量，Wk-1为系统过程噪声矩阵(根据接收机的动态特性和晶振类型决定)，Φ为状态转移矩阵，其中
Figure GDA0003492363320000161
上述公式(3)中，I3×3为三阶单位矩阵，03×3为三阶零矩阵，ΔT为滤波器更新时间差。
其次，获取伪距误差Δρ和伪距率误差
Figure GDA0003492363320000162
以及钟差Δt和钟漂差
Figure GDA0003492363320000163
作为EKF观测变量Zk，即
Figure GDA0003492363320000164
其中，Zk为第k次观测变量，Δρi为接收机接收第i路定位信号对应的测量的伪距误差，
Figure GDA0003492363320000165
为接收机接收第i路定位信号对应的测量的伪距率误差，1<＝i<＝N，i表示第i路定位信号的序号，N为接收机接收到的定位信号个数。
上述观测变量Zk中的伪距误差是由码鉴相器输出的码相位误差Δτ计算得到的，伪距率误差是由载波鉴别器输出的载波频率误差Δf计算得到，两者之间的关系如下：
Figure GDA0003492363320000166
其中，Δρi为第i路定位信号对应的测量的伪距误差，
Figure GDA0003492363320000167
为第i路定位信号对应的测量的伪距率误差，c为光速，Rcode为扩频码码速率，fcarrier为载波频率，Δτi为码鉴相器输出的码相位误差值，Δfi为鉴频器输出的载波频率误差，
Figure GDA0003492363320000168
为接收机与第i个定位基站的相对位移，
Figure GDA0003492363320000169
为接收机指向第i个定位基站的单位向量，
Figure GDA0003492363320000171
为估计的钟差误差，单位为m，
Figure GDA0003492363320000172
为估计的钟漂误差，单位为m/s。
相比于卫星定位，由于TC-OFDM定位系统的定位基站和增补都是固定位置的，因此，不需要考虑发射端位移的情况，可以简化部分计算。故
Figure GDA0003492363320000173
为接收机在接收机与第i个定位基站的视距(Line of Sight，简称LOS)方向上的移动速度。
EKF观测方程为：
Zk＝Hk·Xk+Vk (6)
上述公式(6)表明接收机位置状态由通道输出的伪距误差和伪距率误差测量值进行更新，其中，Hk为第k次的观测矩阵，Vk为第k次的观测噪声矩阵，。
将上述式(5)进行线性化，可推得矢量跟踪法的EKF观测方程为：
Figure GDA0003492363320000174
上述公式(7)是根据矢量跟踪算法对公式(6)的实例化，其中，
Figure GDA0003492363320000175
为接收机指向第j个定位基站的单位矢量，1<＝j<＝N，j表示第j个定位基站的序号。
卡尔曼滤波器(Kalman Filter，简称KF)是矢量跟踪算法的基础，上述EKF可以解决矢量跟踪环路中的非线性关系的问题。
EKF可以是根据前一时刻对状态的估计值和当前时刻的观测值，获得当前时刻的滤波值，所以，整个跟踪环路的滤波过程可分成状态估计和状态预测两个部分。EKF更新步骤如下：
第一步，状态预测，包括状态一步预测，即
Xk,k-1＝ΦXk-1 (8)
上述公式(8)的目的是根据k-1时刻的后验估计值来估计k时刻的先验估计值，其中，Xk,k-1为k时刻的先验状态估计值，Xk-1为k-1时刻的后验状态估计值。
上述状态一步预测误差方程阵，即
Pk,k-1＝ΦPk-1ΦT+Qk-1 (9)
上述公式(9)的目的是根据k-1时刻的后验估计协方差来估计k时刻的先验估计协方差。其中，Pk,k-1为k时刻的先验估计协方差矩阵，Pk-1为k-1时刻的后验估计协方差矩阵，Φ为状态转移矩阵，Q为状态转移协方差矩阵。
第二步，更新EKF滤波增益Kk：
Figure GDA0003492363320000181
其中，Kk为k时刻的滤波增益矩阵，k表示时序状态，Hk为状态变量到观测变量的转换矩阵，Pk,k-1为公式(9)中的k时刻的先验估计协方差矩阵，R为测量噪声协方差矩阵，T是矩阵转置运算符。
状态估计：
Xk＝Xk,k-1+Kk(Zk-HkXk,k-1) (11)
上述公式(11)的目的是利用实际测量值来校正公式(8)中的状态先验估计值，其，Xk,k-1为同公式(8)，Zk为k时刻的观测量，Hk为观测变量与状态变量之间的关系矩阵。
估计误差方阵：
Pk＝(I-KkHk)Pk,k-1 (12)
上述公式(12)的目的是更新误差矩阵Pk，即根据当前误差状况来更新Pk矩阵，即下一个循环中公式(9)中的Pk-1值，其中Pk为k时刻的状态估计值可靠性均方误差，Kk为公式(10)中计算出的滤波增益矩阵，I为单位矩阵。
矢量跟踪接收机的定位解算修正部分是基于EKF的计算过程进行设计的，但是根据矢量跟踪算法的需求进行了修改。
参见图4所示，矢量跟踪环路更新算法步骤如下：
步骤一：将环路测量伪距
Figure GDA0003492363320000191
测量伪距率
Figure GDA0003492363320000192
与环路鉴别器预滤波输出的测量伪距误差Δρi、测量伪距率误差
Figure GDA0003492363320000193
相加，再与通过PVT解算出的接收机位置速度时间信息以及已知基站的位置速度时间信息估计出的伪距估计值
Figure GDA0003492363320000194
和伪距率估计值
Figure GDA0003492363320000195
做差；
步骤二：利用步骤一中的差值，根据EKF状态预测方程对接收机状态变量X进行预估，得到预测接收机位置估计值
Figure GDA0003492363320000196
和预测接收机速度估计值
Figure GDA0003492363320000197
步骤三：根据线性化后的观测量与状态变量的关系，利用步骤一中的差值计算出预测伪距误差估计值
Figure GDA0003492363320000198
和预测伪距率误差估计值
Figure GDA0003492363320000199
步骤四：根据步骤二中得到的预测接收机位置估计值
Figure GDA00034923633200001910
预测接收机速度估计值
Figure GDA00034923633200001911
与定位基站的绝对位置计算预测伪距估计值
Figure GDA00034923633200001912
与预测伪距率估计值
Figure GDA00034923633200001913
步骤五：利用步骤三和步骤四中的计算结果，得到最终校正后的伪距误差估计值
Figure GDA00034923633200001914
和伪距率误差估计值
Figure GDA00034923633200001915
作为环流NCO的输入值，
其中：K为卡尔曼滤波增益矩阵。
Δρi、
Figure GDA00034923633200001916
分别为跟踪环路鉴别器输出的码相位差和频偏根据公式(5)得到的测量伪距误差和伪距率误差。
Figure GDA00034923633200001917
分别为跟踪环路当前时刻测量伪距和伪距率。
Figure GDA00034923633200001918
分别为根据PVT解算结果计算伪距与伪距率估计值。
Figure GDA00034923633200001919
Figure GDA00034923633200001920
其中，xBS为定位基站三维位置坐标，BS为base station(基站)，
Figure GDA0003492363320000201
为PVT解算出的接收机三维位置，c为光速，xBS为基站三维位置，
Figure GDA0003492363320000202
为基站三维速度，
Figure GDA0003492363320000203
为PVT解算出的接收机三维速度，Δt为PVT解算出的接收机钟差，
Figure GDA0003492363320000204
为PVT解算出的接收机钟漂。
Figure GDA0003492363320000205
分别为位置误差与速度误差更新量。
Figure GDA0003492363320000206
分别为根据观测矩阵H和残差新息得到预测伪距误差估计值和预测伪距率误差估计值。
Figure GDA0003492363320000207
分别为根据更新后的接收机位置和速度以及钟差、钟漂，计算预测伪距估计值和预测伪距率估计值。
Figure GDA0003492363320000208
分别为修正后的伪距误差估计值和伪距率误差估计值，作为环路滤波器的输入。
这样，基于EKF的矢量跟踪算法流程，矢量跟踪部分的输入为原始测量的伪距误差和伪距率误差，并利用PVT解算的位置、速度、钟差信息，得到伪距误差和伪距率误差的修正值，实时的改变卡尔曼滤波增益K，实现自适应的伪距和伪距率误差更新。
下面继续对本发明实施例提供的定位接收机中跟踪环路误差的处理方法进行介绍。
参见图5，图5为本发明实施例提供的定位接收机中跟踪环路误差的处理方法的流程示意图。本发明实施例所提供的定位接收机中跟踪环路误差的处理方法，可以包括如下步骤：
步骤110，鉴别器鉴别定位接收机的接收信号与本地信号发生器产生的本地信号之间的误差，作为鉴别器输出的跟踪误差；
其中，本地信号为本地信号发生器生成的载波信号和伪码信号，步骤110通过接收机的接收信号与本地信号发生器生成的载波信号和伪码信号进行混频和做相关运算，将得出的相干积分值输入鉴别器，可得到载波频率相位跟踪误差和码相位跟踪误差。
步骤120，第一判决器判断计时器是否到达计时时长；如果计时器未达到计时时长，则获取跟踪误差，并将跟踪误差作为环路滤波器的输入；如果计时器到达计时时长，则获取跟踪误差，并判断跟踪误差是否超过误差门限值；如果跟踪误差超过误差门限值，则将跟踪误差作为环路滤波器的输入；如果跟踪误差不超过误差门限值，则利用位置速度时间PVT解算电路中PVT解算，得到的定位接收机的位置、速度及时间，通过矢量跟踪修正器中矢量跟踪算法对跟踪误差进行修正，得到修正后误差；
步骤130，第二判决器判断修正后误差是否超过误差门限值；如果修正后误差超过误差门限值，则将跟踪误差作为环路滤波器的输入；如果修正后误差未超过误差门限值，则将修正后误差作为环路滤波器的输入；
步骤140，数字控制振荡器NCO利用环路滤波器滤波后的误差作为控制量，调整本地信号与接收信号之间的误差；
步骤150，混频器利用本地信号中的本地载波调整接收信号，得到调整后本地信号；
步骤160，相干积分电路将接收信号与调整后的本地信号进行相干运算，对相干运算的结果进行积分清除，得到相干积分结果，作为鉴别器的输入，以继续使用第一判决器或第一判决器和第二判决器对跟踪误差进行处理。
在本发明实施例中，通过第一判决器每间隔计时时长判断跟踪误差是否超过误差门限值，如果是，则不使用位置速度时间PVT解算电路中PVT解算，而直接将跟踪误差给环路滤波器，如果否，则基于PVT解算电路修正跟踪误差；并且，通过第二判决器，判断修正后误差是否超过误差门限值，如果是，则直接将跟踪误差作为环路滤波器的输入，如果否，则将修正后误差作为环路滤波器的输入。
基于上述内容，通过增加第一判决器，每间隔计时时长，判断跟踪误差是否超过误差门限值，在跟踪误差超过误差门限值时，不使用位置速度时间(Position Velocity&Time，简称PVT)解算电路中PVT解算，而直接将鉴别器输出的跟踪误差给环路滤波器，以继续进行误差跟踪。此过程并不包括PVT解算过程，也不涉及PVT解算使用测量值，不引入PVT解算的误差；并且，增加第二判决器，对修正后误差进行再次判断，如果修正后误差超过误差门限值，则将鉴别器输出的跟踪误差作为环路滤波器的输入。这样基于PVT解算对跟踪误差的修正，如果修正后误差变大，那么舍弃本次修正后误差，而直接使用将鉴别器输出的跟踪误差作为环路滤波器的输入，这样不会产生本次的累积误差，避免跟踪环路失锁，提高了跟踪环路的可靠性。总之，通过第一判决器及第二判决器的使用，可以避免跟踪误差的积累，提高跟踪环路的可靠性。
在一种可能的实现仿方式中，所述本地信号发生器包括：码发生器及载波发生器，所述相干积分电路包括：相干器和积分清除器；其中，
所述码发生器产生本地伪码；
所述载波发生器产生本地载波；
所述混频器将所述接收信号与本地载波作为待混频信号，并将所述待混频信号进行混频，得到混频信号；
所述相干器将所述混频信号与本地伪码进行相干，得到相干运算的结果；
所述积分清除器将相干运算的结果进行积分清除，得到相干积分结果，作为鉴别器的输入。
在一种可能的实现仿方式中，所述NCO包括：码NCO及载波NCO，所述鉴别器包括：码鉴相器及载波鉴别器，其中所述载波鉴别器包括：载波鉴频器和载波鉴相器；
所述码NCO与所述码发生器相配合产生本地伪码，利用接收所述环路滤波器滤波后的码相位误差，调整所述码NCO的相位控制字，以达到对本地伪码相位的调节；
所述载波NCO与所述载波发生器结合产生本地载波，利用接收所述环路滤波器滤波后的载波频率误差，调整所述载波NCO的频率控制字；以及滤波后的载波相位误差，调整所述载波NCO的相位控制字，以分别达到对本地生成载波频率的调节以及相位的调节；
所述码鉴相器计算所述接收信号与本地伪码之间的伪码相位误差；
所述载波鉴频器采用鉴频算法，计算所述接收信号与本地载波频率之间的载波频率误差；
所述载波鉴相器采用鉴相算法，计算所述接收信号与本地载波相位之间的载波相位误差。
在一种可能的实现仿方式中，所述PVT解算电路包括：预滤波处理器及PVT解算器；
所述预滤波处理器将所述伪码相位误差转换为伪距误差，将所述载波频率误差转换为伪距率误差，将所述伪距误差作为测量的伪距，将所述伪距率误差作为测量的伪距率；
所述PVT解算器通过定位解算算法，利用所述测量的伪距，计算所述定位接收机的位置、速度和时钟；
所述矢量跟踪修正器采用矢量跟踪算法，基于所述定位接收机的位置、速度和时钟，以及已知的定位基站的位置和速度信息，确定估计伪距与估计伪距率；利用测量的伪距和估计伪距之间的差值，对所述估计伪距进行修正，得到修正后伪距；将修正后伪距转换为修正后伪距误差；利用测量的伪距率和估计伪距率之间的差值，对所述估计伪距率进行修正，得到修正后伪距率；将修正后伪距率转换为修正后伪距率误差。
为了将PVT解算与跟踪环路相结合，并且尽量减少EKF的计算量，上述PVT解算器通过定位解算算法，利用所述测量的伪距，计算所述定位接收机的位置、速度和时钟的具体实现过程如下：
第1步，利用所述测量的伪距，PVT解算所述接收机的位置，更新接收机的位置信息，其中所述位置信息包括：接收机的位置差、速度差和时钟差信息，其中所述时钟信息包括：钟差和钟漂；
第2步，将所述位置信息作为卡尔曼滤波器的状态变量X；
第3步，获取已知的定位基站的位置及速度，在所述状态变量X的基础上，更新卡尔曼滤波器的观测矩阵H及卡尔曼滤波增益系数K；
第4步，根据所述接收机的位置与定位基站的的位置及速度进行伪距及伪距率估计，计算伪距估计值及伪距率估计值；
第5步，将测量的伪距加上所述伪距误差减去所述通过PVT解算出的接收机位置与已知基站位置信息计算的伪距估计值，得到测量的伪距误差估计值；将测量的伪距率加上所述通过PVT解算出的接收机速度与已知基站位置速度计算的伪距率误差减去所述伪距率估计值，得到测量的伪距率误差估计值；
第6步，根据第5步中的伪距误差估计值和伪距率误差估计值以及卡尔曼滤波增益矩阵K，可计算得到状态变量X的预测误差估计值
Figure GDA0003492363320000241
第7步，根据公式(7)中的矢量跟踪EKF观测方程，对第6步中的预测误差估计值
Figure GDA0003492363320000242
进行计算得到观测量的测量误差估计值，所述观测量的测量误差包括观测值的伪距误差估计值
Figure GDA0003492363320000243
和观测值的伪距率误差估计值
Figure GDA0003492363320000244
观测量是通过接收机测量得到的伪距、伪距率以及时间误差，用于对状态变量X进行更新用的。
第8步，根据第6步中的预测误差估计值
Figure GDA0003492363320000245
和卡尔曼滤波增益系数K，更新接收机的状态变量X，获得预测状态变量
Figure GDA0003492363320000246
所述预测状态变量
Figure GDA0003492363320000247
包括：接收机的预测位置、预测速度和预测时钟信息；
第9步，根据已知的基站位置速度信息与第8步中的预测状态变量
Figure GDA0003492363320000248
做差并取绝对值再加上钟差和钟漂带来的误差，得到校正后的伪距估计值以及伪距率估计值；
第10步，将校正后的伪距估计值与第7步中的伪距误差估计值相加得到校正后的伪距，再与伪距测量值做差，得到最终矢量跟踪校正后的伪距误差估计值；将校正后的伪距率估计值与第7步中的伪距率误差估计值相加得到校正后的伪距率，再与伪距率测量值做差，得到最终矢量跟踪校正后的伪距率误差估计值。
所述伪距估计值减去测量的伪距，得到测量的伪距误差；测量的伪距误差加上估计的伪距误差，得到修正后的伪距误差；
所述伪距率估计值减去测量的伪距率，得到测量的伪距率误差；测量的伪距率误差加上估计的伪距率误差，得到修正后的伪距率误差。
下面继续对本发明实施例提供的电子设备进行介绍。
本发明实施例还提供了一种电子设备，包括上述定位接收机中跟踪环路误差的处理装置。
本发明实施例提供的方法可以应用于电子设备。具体的，该电子设备可以为：定位接收机、台式计算机、便携式计算机、智能移动终端等。在此不作限定，任何可以实现本发明的电子设备，均属于本发明的保护范围。
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干的方式描述，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，对于方法/电子设备实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相干之处参见装置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 (9)

1.一种定位接收机中跟踪环路误差的处理装置，其特征在于，包括：
鉴别器，用于鉴别定位接收机的接收信号与本地信号发生器产生的本地信号之间的误差，作为所述鉴别器输出的跟踪误差；
第一判决器，用于判断计时器是否到达计时时长；如果所述计时器未达到所述计时时长，则获取跟踪误差，并将跟踪误差作为环路滤波器的输入；如果所述计时器到达所述计时时长，则获取跟踪误差，并判断跟踪误差是否超过误差门限值；如果跟踪误差超过所述误差门限值，则将跟踪误差作为所述环路滤波器的输入；如果跟踪误差不超过所述误差门限值，则利用位置速度时间PVT解算电路中PVT解算，得到的所述定位接收机的位置、速度及时间，通过矢量跟踪修正器中矢量跟踪算法对跟踪误差进行修正，得到修正后误差；
第二判决器，用于判断修正后误差是否超过所述误差门限值；如果修正后误差超过所述误差门限值，则将跟踪误差作为所述环路滤波器的输入；如果修正后误差未超过所述误差门限值，则将所述修正后误差作为所述环路滤波器的输入；
数字控制振荡器NCO，用于利用所述环路滤波器滤波后的误差作为控制量，调整所述本地信号与所述接收信号之间的误差；
混频器，用于利用所述本地信号中的本地载波调整所述接收信号，得到调整后本地信号；
相干积分电路，用于将所述接收信号与调整后的本地信号进行相干运算，对相干运算的结果进行积分清除，得到相干积分结果，作为所述鉴别器的输入，以继续使用所述第一判决器或所述第一判决器和所述第二判决器对跟踪误差进行处理。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述本地信号发生器包括：码发生器及载波发生器，所述相干积分电路包括：相干器和积分清除器；其中，
所述码发生器，用于产生本地伪码；
所述载波发生器，用于产生本地载波；
所述混频器，具体用于将所述接收信号与本地载波作为待混频信号，并将所述待混频信号进行混频，得到混频信号；
所述相干器，用于将所述混频信号与本地伪码进行相干，得到相干运算的结果；
所述积分清除器，用于将相干运算的结果进行积分清除，得到相干积分结果，作为鉴别器的输入。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述NCO包括：码NCO及载波NCO，所述鉴别器包括：码鉴相器及载波鉴别器，其中所述载波鉴别器包括：载波鉴频器和载波鉴相器；
所述码NCO，用于与所述码发生器相配合产生本地伪码，利用接收所述环路滤波器滤波后的码相位误差，调整所述码NCO的相位控制字，以达到对本地伪码相位的调节；
所述载波NCO，用于与所述载波发生器结合产生本地载波，利用接收所述环路滤波器滤波后的载波频率误差，调整所述载波NCO的频率控制字；以及滤波后的载波相位误差，调整所述载波NCO的相位控制字，以分别达到对本地生成载波频率的调节以及相位的调节；
所述码鉴相器，用于计算所述接收信号与本地伪码之间的伪码相位误差；
所述载波鉴频器，用于采用鉴频算法，计算所述接收信号与本地载波频率之间的载波频率误差；
所述载波鉴相器，用于采用鉴相算法，计算所述接收信号与本地载波相位之间的载波相位误差。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述PVT解算电路包括：预滤波处理器及PVT解算器；
所述预滤波处理器，用于将所述伪码相位误差转换为伪距误差，将所述载波频率误差转换为伪距率误差，将所述伪距误差作为测量的伪距，将所述伪距率误差作为测量的伪距率；
所述PVT解算器通过定位解算算法，利用所述测量的伪距，计算所述定位接收机的位置、速度和时钟；
所述矢量跟踪修正器，用于采用矢量跟踪算法，基于所述定位接收机的位置、速度和时钟，以及已知的定位基站的位置和速度信息，确定估计伪距与估计伪距率；利用测量的伪距和估计伪距之间的差值，对所述估计伪距进行修正，得到修正后伪距；将修正后伪距转换为修正后伪距误差；利用测量的伪距率和估计伪距率之间的差值，对所述估计伪距率进行修正，得到修正后伪距率；将修正后伪距率转换为修正后伪距率误差。
5.一种定位接收机中跟踪环路误差的处理方法，其特征在于，包括：
鉴别器鉴别定位接收机的接收信号与本地信号发生器产生的本地信号之间的误差，作为所述鉴别器输出的跟踪误差；
第一判决器判断计时器是否到达计时时长；如果所述计时器未达到所述计时时长，则获取跟踪误差，并将跟踪误差作为环路滤波器的输入；如果所述计时器到达所述计时时长，则获取跟踪误差，并判断跟踪误差是否超过误差门限值；如果跟踪误差超过所述误差门限值，则将跟踪误差作为所述环路滤波器的输入；如果跟踪误差不超过所述误差门限值，则利用位置速度时间PVT解算电路中PVT解算，得到的所述定位接收机的位置、速度及时间，通过矢量跟踪修正器中矢量跟踪算法对跟踪误差进行修正，得到修正后误差；
第二判决器判断修正后误差是否超过所述误差门限值；如果修正后误差超过所述误差门限值，则将跟踪误差作为所述环路滤波器的输入；如果修正后误差未超过所述误差门限值，则将所述修正后误差作为所述环路滤波器的输入；
数字控制振荡器NCO利用所述环路滤波器滤波后的误差作为控制量，调整所述本地信号与所述接收信号之间的误差；
混频器利用所述本地信号中的本地载波调整所述接收信号，得到调整后本地信号；
相干积分电路将所述接收信号与调整后的本地信号进行相干运算，对相干运算的结果进行积分清除，得到相干积分结果，作为所述鉴别器的输入，以继续使用所述第一判决器或所述第一判决器和所述第二判决器对跟踪误差进行处理。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述本地信号发生器包括：码发生器及载波发生器，所述相干积分电路包括：相干器和积分清除器；其中，
所述码发生器产生本地伪码；
所述载波发生器产生本地载波；
所述混频器将所述接收信号与本地载波作为待混频信号，并将所述待混频信号进行混频，得到混频信号；
所述相干器将所述混频信号与本地伪码进行相干，得到相干运算的结果；
所述积分清除器将相干运算的结果进行积分清除，得到相干积分结果，作为鉴别器的输入。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述NCO包括：码NCO及载波NCO，所述鉴别器包括：码鉴相器及载波鉴别器，其中所述载波鉴别器包括：载波鉴频器和载波鉴相器；
所述码NCO与所述码发生器相配合产生本地伪码，利用接收所述环路滤波器滤波后的码相位误差，调整所述码NCO的相位控制字，以达到对本地伪码相位的调节；
所述载波NCO与所述载波发生器结合产生本地载波，利用接收所述环路滤波器滤波后的载波频率误差，调整所述载波NCO的频率控制字；以及滤波后的载波相位误差，调整所述载波NCO的相位控制字，以分别达到对本地生成载波频率的调节以及相位的调节；
所述码鉴相器计算所述接收信号与本地伪码之间的伪码相位误差；
所述载波鉴频器采用鉴频算法，计算所述接收信号与本地载波频率之间的载波频率误差；
所述载波鉴相器采用鉴相算法，计算所述接收信号与本地载波相位之间的载波相位误差。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述PVT解算电路包括：预滤波处理器及PVT解算器；
所述预滤波处理器将所述伪码相位误差转换为伪距误差，将所述载波频率误差转换为伪距率误差，将所述伪距误差作为测量的伪距，将所述伪距率误差作为测量的伪距率；
所述PVT解算器通过定位解算算法，利用所述测量的伪距，计算所述定位接收机的位置、速度和时钟；
所述矢量跟踪修正器采用矢量跟踪算法，基于所述定位接收机的位置、速度和时钟，以及已知的定位基站的位置和速度信息，确定估计伪距与估计伪距率；利用测量的伪距和估计伪距之间的差值，对所述估计伪距进行修正，得到修正后伪距；将修正后伪距转换为修正后伪距误差；利用测量的伪距率和估计伪距率之间的差值，对所述估计伪距率进行修正，得到修正后伪距率；将修正后伪距率转换为修正后伪距率误差。
9.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至4任一项定位接收机中跟踪环路误差的处理装置。
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