CN115201867A - 一种基带信号处理方法和装置 - Google Patents

一种基带信号处理方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN115201867A
CN115201867A CN202210700980.0A CN202210700980A CN115201867A CN 115201867 A CN115201867 A CN 115201867A CN 202210700980 A CN202210700980 A CN 202210700980A CN 115201867 A CN115201867 A CN 115201867A
Authority
CN
China
Prior art keywords
frequency point
pseudo
value
range
code
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.)
Pending
Application number
CN202210700980.0A
Other languages
English (en)
Inventor
张晓曼
孙峰
栾超
赵娜
陈杰
勾朝君
白天霖
李雅丽
汪竹青
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.)
Unicore Communications Inc
Original Assignee
Unicore Communications Inc
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 Unicore Communications Inc filed Critical Unicore Communications Inc
Priority to CN202210700980.0A priority Critical patent/CN115201867A/zh
Publication of CN115201867A publication Critical patent/CN115201867A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • G01S19/25—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system involving aiding data received from a cooperating element, e.g. assisted GPS
    • G01S19/254—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system involving aiding data received from a cooperating element, e.g. assisted GPS relating to Doppler shift of satellite signals
    • 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
    • G01S19/25—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system involving aiding data received from a cooperating element, e.g. assisted GPS
    • G01S19/256—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system involving aiding data received from a cooperating element, e.g. assisted GPS relating to timing, e.g. time of week, code phase, timing offset
    • 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
    • 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
    • G01S19/35—Constructional details or hardware or software details of the signal processing chain
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/7073—Synchronisation aspects
    • H04B1/7075—Synchronisation aspects with code phase acquisition
    • H04B1/70754—Setting of search window, i.e. range of code offsets to be searched
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/7073—Synchronisation aspects
    • H04B1/7075—Synchronisation aspects with code phase acquisition
    • H04B1/70755—Setting of lock conditions, e.g. threshold
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/709—Correlator structure
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B2001/70706—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation using a code tracking loop, e.g. a delay locked loop

Landscapes

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

Abstract

本申请实施例公开了一种基带信号处理方法和装置，该方法包括：捕获基带信号；通过对所述基带信号的跟踪，获取任意卫星的多种频点的伪距值，并根据所述伪距值计算伪距差值；所述多种频点中的至少一个频点采用二进制偏置载波调制(即BOC数字调制)方法；根据所述伪距差值评估每个频点的伪距质量；所述伪距质量可以包括以下任意一种：质量差、质量优或该频点存在二进制偏置载波调制信号副峰锁定。通过该实施例方案，实现了对二进制偏置载波调制信号副峰锁定进行准确检测，保留了主峰能量，提高了灵敏性，并具有普遍适用性，不会干扰当前伪码跟踪环路，可作为一个辅助手段辅助其他现有技术。

Description

一种基带信号处理方法和装置
技术领域
本申请实施例涉及卫星导航系统接收机的基带信号处理技术，尤指一种基带信号处理方法和装置。
背景技术
根据全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)国际委员会公布消息，GNSS全球4大卫星导航系统供应商，包括美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)、欧盟的伽利略卫星导航系统(GALILEO)和中国的北斗卫星导航系统(BDS)。为了在较窄的卫星导航频带内实现各系统导航信号共存、避免频谱混叠，GALILEO、GPS和BDS三大GNSS系统都采用了新型的卫星导航信号调制方法，如低阶BOC(Binary Offset Carrier，二进制偏置载波调制)、高阶BOC(m，n)调制(m/n≥2)，以及由BOC调制衍生的MBOC(Multiplexed Binary Offset Carrier)调制和AltBOC(AlternativeBOC)调制等。BOC最初是在Galileo系统设计过程中提出的，其在原有的BPSK调制基础上，增加了一个二进制副载波，可以实现裂谱，灵活的设置主峰位置，实现信号频谱的搬移；同时，BOC信号较窄的相关函数主峰可提高抗多径性能。
但是，二进制副载波的加入也引入了信号捕获跟踪的模糊性：BOC信号的自相关除了尖锐的主峰外还有多个副峰，随着BOC(m，n)的m/n的值越大，副峰越多。因此在信号捕获跟踪中，码相位搜索或者码跟踪环中信号锁定在副峰上，即误检；不仅如此，BOC自相关函数曲线的多零点问题会造成漏检，使得搜索时间增加。
发明内容
本申请实施例提供了一种基带信号处理方法和装置，能够对BOC信号副峰锁定进行准确检测，能够保留主峰能量，提高灵敏性，并具有普遍适用性，不会干扰当前伪码跟踪环路，可作为一个辅助手段辅助其他现有技术。
本申请实施例提供了一种基带信号处理方法，所述方法可以包括：
捕获基带信号；
通过对所述基带信号的跟踪，获取任意卫星的多种频点的伪距值，并根据所述伪距值计算伪距差值；所述多种频点中的至少一个频点采用二进制偏置载波调制(即BOC数字调制)方法；
根据所述伪距差值评估每个频点的伪距质量；所述伪距质量可以包括以下任意一种：质量差、质量优或该频点存在二进制偏置载波调制信号副峰锁定。
在本申请的示例性实施例中，所述捕获基带信号，可以包括：
根据所述卫星的频点特征确定辅助捕获方案，采用预设频段作为主频点，辅助多种频点中除所述主频点以外的其他频点进行辅助捕获；
获取所述主频点的多普勒频偏和主频点码相位偏移量，以及所述其他频点的多普勒频偏和其他频点码相位偏移量。
在本申请的示例性实施例中，所述通过对所述基带信号的跟踪，获取任意卫星的多种频点的伪距值，并根据所述伪距值计算伪距差值，可以包括：
通过对所述基带信号的跟踪，获得I支路的即时相干积分结果和Q支路的即时相干积分结果；
根据所述I支路的即时相干积分结果、所述Q支路的即时相干积分结果以及预设的载波环路锁定状态计算式计算载波环路锁定状态数值；
在每个频点的载波环路锁定状态数值均大于或等于预设的状态阈值时，获取某所述任意卫星的每个频点分别对应的伪距值；
在所述每个频点分别对应的伪距值之间进行预设运算，获取所述伪距差值。
在本申请的示例性实施例中，所述根据所述伪距差值评估每个频点的伪距质量，可以包括：
获取每个频点的伪距质量判定门限；
根据所述伪距质量判定门限以及预设的伪距精度定义正常伪距差门限；所述正常伪距差门限小于或等于所述伪距质量判定门限；
根据所述伪距差值与所述正常伪距差门限和所述伪距质量判定门限的大小关系判断所述每个频点的伪距质量。
在本申请的示例性实施例中，所述根据所述伪距差值与所述正常伪距差门限和所述伪距质量判定门限的大小关系判断所述每个频点的伪距质量，可以包括：
当计算出的多个伪距差值均大于或等于所述正常伪距差门限时，判定所述每个频点的伪距质量差；
当计算出的多个伪距差值均小于所述正常伪距差门限时，判定所述每个频点的伪距质量优；
当计算出的多个伪距差值中的一部分伪距差值小于任意一个频点对应的正常伪距差门限，另一部分伪距差值大于或等于所述伪距质量判定门限时，且该部分伪距差值对应频点采用二进制偏置载波调制方法，则判定该任意一个频点存在二进制偏置载波调制信号(即BOC信号)副峰锁定，并且可能存在码相位整码片偏移。
在本申请的示例性实施例中，所述方法还可以包括：
在判定该频点的伪距质量为质量差或质量优时，不改变当前码跟踪环路状态，继续跟踪所述基带信号；
在判定该频点的伪距质量为存在二进制偏置载波调制信号副峰锁定时，计算该频点的码相位调整量DiffCode，并根据所述码相位调整量DiffCode，更新码跟踪环路。
在本申请的示例性实施例中，所述计算该频点的码相位调整量DiffCode可以包括：
计算该频点对应的伪距差值的均值；
根据该频点对应的伪距差值的均值以及预设的码相位调整量计算式计算该频点的码相位调整量DiffCode。
在本申请的示例性实施例中，所述根据所述码相位调整量DiffCode，更新码跟踪环路，可以包括：
根据每个频点的码相位调整量DiffCode更新该频点对应的当前时刻码跟踪环路数控振荡器的相位小数累加值CodeNCO以及码相位整数计数值CodeCount；其中，以该频点的码长作为所述码相位整数计数值CodeCount的更新周期；相位小数累加值CodeNCO为无符号32位整型变量，则相位小数累加值CodeNCO的更新周期为0xFFFFFFFF(16进制表达式)，当CodeNCO累计值大于更新周期时，将出现数据溢出。
在本申请的示例性实施例中，所述根据每个频点的码相位调整量DiffCode更新该频点对应的当前时刻码跟踪环路数控振荡器的相位小数累加值CodeNCO以及码相位整数计数值CodeCount，可以包括：
当DiffCode≥0时，将所述相位小数累加值CodeNCO变更为CodeNewNCO_1：
Figure BDA0003703930990000041
是指对DiffCode向下取整；
如果CodeNewNCO1≤CodeNCO，说明相位小数累加值存在溢出现象，将所述码相位整数计数值CodeCount变更为CodeNewCount_1：
Figure BDA0003703930990000042
如果CodeNewNCO1>CodeNCO，说明相位小数累加值不存在溢出现象，将所述码相位整数计数值CodeCount变更为CodeNewCount_2：
Figure BDA0003703930990000043
当DiffCode＜0时，将所述相位小数累加值CodeNCO变更为CodeNewNCO_2：
Figure BDA0003703930990000044
如果
Figure BDA0003703930990000051
说明相位小数累加值存在溢出现象，将所述码相位整数计数值CodeCount变更为CodeNewCount_3：
Figure BDA0003703930990000052
如果
Figure BDA0003703930990000053
说明相位小数累加值不存在溢出现象，将所述码相位整数计数值CodeCount变更为CodeNewCount_4：
Figure BDA0003703930990000054
本申请实施例还提供了一种基带信号处理装置，可以包括处理器和计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令被所述处理器执行时，实现所述的基带信号处理方法。
与相关技术相比，本申请实施例可以包括：捕获基带信号；通过对所述基带信号的跟踪，获取任意卫星的多种频点的伪距值，并根据所述伪距值计算伪距差值；所述多种频点中的至少一个频点采用二进制偏置载波调制(即BOC数字调制)方法；根据所述伪距差值评估每个频点的伪距质量；所述伪距质量可以包括以下任意一种：质量差、质量优或该频点存在二进制偏置载波调制BOC信号副峰锁定。通过该实施例方案，实现了对二进制偏置载波调制信号(即BOC信号)副峰锁定进行准确检测，保留了主峰能量，提高了灵敏性，并具有普遍适用性，不会干扰当前伪码跟踪环路，可作为一个辅助手段辅助其他现有技术。
本申请实施例的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为本申请实施例的基带信号处理方法流程图；
图2为本申请实施例的通过对基带信号的跟踪，获取任意卫星的多种频点的伪距值，并根据伪距值计算伪距差值的方法流程图；
图3为本申请实施例的根据伪距差值评估每个频点的伪距质量的方法流程图；
图4为本申请实施例的基带信号处理装置组成框图。
具体实施方式
本申请描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。
本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此，应当理解，在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。
此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本申请实施例的精神和范围内。
本申请实施例提供了一种基带信号处理方法，如图1所示，所述方法可以包括步骤S101-S103：
S101、捕获基带信号；
S102、通过对所述基带信号的跟踪，获取任意卫星的多种频点的伪距值，并根据所述伪距值计算伪距差值；所述多种频点中的至少一个频点采用二进制偏置载波调制(即BOC数字调制)方法；
S103、根据所述伪距差值评估每个频点的伪距质量；所述伪距质量可以包括以下任意一种：质量差、质量优或该频点存在二进制偏置载波调制信号(即BOC信号)副峰锁定。
目前国内外消除副峰、解决模糊性的方法有以下几种：ASPeCT(AutocorrelationSide Peak Cancellation Technique，自相关边峰值抵消技术)算法，利用本地BOC信号和接收BOC信号的自相关函数、以及本地伪随机码和接收BOC信号的自相关函数，配置适当加权系数，两个自相关函数相减得到副峰较小的相关函数；该算法仅对BOC(n,n)信号有效，对其他调制方式的BOC信号并不适用，应用范围相当局限。线性化鉴别器算法，将自相关函数强制线性化，消除误锁点，该算法损失了峰值能量、降低了灵敏性。单边带跟踪方法，这类方法的关键是需要通过滤波器，将BOC信号或BOC信号的衍生信号上下边带分别处理，例如BPSK-like算法，将该BOC信号或BOC信号的衍生信号转换成两个近似BPSK信号，或者针对AltBOC信号，将该BOC信号或BOC信号的衍生信号等效为两个QPSK信号，无论是BPSK还是QPSK信号都可以利用已有传统自相关技术进行处理，而此时主峰能量被消耗，存在3dB以上的相关能量损失，而将BOC信号等效为BPSK或者QPSK也丧失了BOC信号在跟踪精度和抗多径方面的优势。Bump-Jump算法，工作原理是对比正在跟踪的峰值和其临近峰值，根据比较的结果来修正本地相关器偏移量，该算法采用的相关器除了传统的超前、即时和滞后之外，还要额外增加超超前和超滞后相关器，并通过上下计数器辅助完成峰值幅度比较，这类算法在理论和计算上都较为复杂，且更适合副峰个数较少的BOC信号。
上述技术局限性：部分算法仅对低阶BOC有效，不存在普遍适用性，例如ASPeCT、Bump-Jump算法；部分算法作用在相关器阶段或者对相关器输入信号进行处理，使得主峰能量损耗、降低了灵敏性，例如线性化鉴别器算法、单边跟踪方法、Bump-Jump算法。
在本申请的示例性实施例中，鉴于上述的技术局限性，本申请实施例提供了一种BOC信号副峰锁定的检测方法；在不损耗相关器峰值能量的前提下，不受到BOC信号副峰个数的限制，判定某频点是否存在BOC信号副峰锁定的状态，本申请实施例方案可作为一个辅助手段辅助其他现有技术，并具有普遍适用性。
在本申请的示例性实施例中，所述捕获基带信号，可以包括：
根据所述卫星的频点特征确定辅助捕获方案，采用预设频段作为主频点，辅助多种频点中除所述主频点以外的其他频点进行辅助捕获；
获取所述主频点的多普勒频偏和主频点码相位偏移量，以及所述其他频点的多普勒频偏和其他频点码相位偏移量。
在本申请的示例性实施例中，卫星导航系统接收机的接收端可以根据某卫星各频点特征确定辅助捕获方案，采用常用频段作为各个系统的主频点，辅助其他频点进行辅助捕获，即，BDS系统中采用B1为主频点、GPS系统中采用L1为主频点、GALILEO系统中采用E1为主频点。
在本申请的示例性实施例中，可以获取主频点多普勒频偏、主频点码相位偏移量，以及所述其他频点的多普勒频偏和其他频点码相位偏移量。
在本申请的示例性实施例中，其他频点多普勒频偏＝主频点多普勒频偏，其他频点码相位偏移量＝主频点码相位偏移量÷主频点码率×其他频点码率。
在本申请的示例性实施例中，如果所述主频点采用BOC数据调制方式，可以扩大所述其他频点的跟踪搜索码片范围。
在本申请的示例性实施例中，如果主频点采用BOC数据调制方式，主频点会存在副峰锁定的风险，其他频点需扩大跟踪搜索码片范围，即，理论上主频点副峰锁定在n码片上(|n|<1)，其他频点在原跟踪搜索码片范围上增加(|n|÷主频点码率×其他频点码率)个码片；如果主频点采用非BOC数据调制方式，跳过该步骤，进入下一步骤，即，获取某卫星多个频点信号的伪距值，及其伪距差值。
在本申请的示例性实施例中，多个频点可以是指多个主频点及其相应的其他频点。下面以某卫星的某三种频点为例进行说明，该三种频点可以包括：第一频点、第二频点和第三频点。
在本申请的示例性实施例中，如图2所示，所述通过对所述基带信号的跟踪，获取任意卫星的多种频点的伪距值，并根据所述伪距值计算伪距差值，可以包括步骤S201-S204：
S201、通过对所述基带信号的跟踪，获得I支路的即时相干积分结果和Q支路的即时相干积分结果。
在本申请的示例性实施例中，在接收端接收到某卫星信号后，通过基带信号跟踪，获得I支路的即时相干积分结果和Q支路的即时相干积分结果，从而可以计算载波环路锁定状态。
在本申请的示例性实施例中，以第一频点为例，在接收端接收到某卫星第一频点的信号后，通过基带信号捕获跟踪，获得I支路的即时相干积分结果IP1和Q支路的即时相干积分结果QP1。
S202、根据所述I支路的即时相干积分结果、所述Q支路的即时相干积分结果以及预设的载波环路锁定状态计算式计算载波环路锁定状态数值。
在本申请的示例性实施例中，计算第一频点的载波环路锁定状态数值
Figure BDA0003703930990000091
同理，可以获得第二频点的载波环路锁定状态数值PLD2和第三三频点的载波环路锁定状态数值PLD3。
在本申请的示例性实施例中，假设针对第一频点设定的锁定判决门限为LockTh1，当载波环路处于相位锁定状态，I支路的即时相干积分结果将达到最大，而Q支路的即时相干积分结果为最小，则LockTh1接近于1。
在本申请的示例性实施例中，为了获取较为准确的伪距值，应保持载波环路锁定在良好状态，即PLD1≥LockTh1、PLD2≥LockTh1并且PLD3≥LockTh1，各频点载波环路锁定状态良好，则进入步骤203计算每个频点分别对应的伪距值。如果存在任意一个频点的载波环路失锁，即PLD1<LockTh1、PLD2<LockTh1或者PLD3<LockTh1，返回步骤201，重新等待下一时刻数据。
S203、在每个频点的载波环路锁定状态数值均大于或等于预设的状态阈值时，获取某所述任意卫星的每个频点分别对应的伪距值。
在本申请的示例性实施例中，获取某卫星第一频点的第一伪距值、获取同一颗卫星第二频点的第二伪距值、获取同一颗卫星第三频点的第三伪距值，获取方法可采用目前存在的伪距值计算方法。
S204、在所述每个频点分别对应的伪距值之间进行预设运算，获取所述伪距差值。
在本申请的示例性实施例中，伪距差值可以包括：第一伪距差值、第二伪距差值和第三伪距差值；
第一伪距差值＝第一伪距值-第二伪距值；
第二伪距差值＝第一伪距值-第三伪距值；
第三伪距差值＝第二伪距值-第三伪距值。
在本申请的示例性实施例中，如图3所示，所述根据所述伪距差值评估每个频点的伪距质量，可以包括步骤S301-S303：
S301、获取每个频点的伪距质量判定门限。
在本申请的示例性实施例中，第一频点、第二频点和第三频点的伪码速率可以分别定义为第一码率、第二码率和第三码率，设定第一频点、第二频点和第三频点的码片门限系数为γ1、γ2和γ3，其中，γ1、γ2和γ3的设置准则为：不大于BOC信号副峰所在码片偏移位置，且大于0；那么第一频点、第二频点和第三频点的伪距质量判定门限可以计算如下：
第一频点的第一伪距质量判定门限Th1＝γ1*光速/第一码率；
第二频点的第二伪距质量判定门限Th2＝γ2*光速/第二码率；
第三频点的第三伪距质量判定门限Th3＝γ3*光速/第三码率；
其中，如果三个频点(各自码率分别为第一码率、第二码率和第三码率)的信号皆采用BOC调制方法，则上述Th1、Th2和Th3需要计算；如果仅2个频点信号采用BOC调制方法，例如，如果仅第一频点和第二频点的信号采用BOC调制方法，则上述Th1、Th2需要计算；同理如果仅1个频点信号采用BOC调制方法，例如，如果仅第一频点的信号采用BOC调制方法，则仅上述Th1需要计算。
S302、根据所述伪距质量判定门限以及预设的伪距精度定义正常伪距差门限；所述正常伪距差门限小于或等于所述伪距质量判定门限。
在本申请的示例性实施例中，定义正常伪距差门限Threshold1可以根据系统获得伪距精度来确定，该伪距精度一般为10m以内，正常伪距差门限Threshold1一般不大于伪距质量判定门限(如第一伪距质量判定门限、第二伪距质量判定门限和第三伪距质量判定门限)。
S303、根据所述伪距差值与所述正常伪距差门限和所述伪距质量判定门限的大小关系判断所述每个频点的伪距质量。
在本申请的示例性实施例中，所述根据所述伪距差值与所述正常伪距差门限和所述伪距质量判定门限的大小关系判断所述每个频点的伪距质量，可以包括：
当计算出的多个伪距差值均大于或等于所述正常伪距差门限时，判定所述每个频点的伪距质量差；
当计算出的多个伪距差值均小于所述正常伪距差门限时，判定所述每个频点的伪距质量优；
当计算出的多个伪距差值中的一部分伪距差值小于任意一个频点对应的正常伪距差门限，另一部分伪距差值大于或等于所述伪距质量判定门限时，且该部分伪距差值对应频点采用BOC数字调制方法，则判定该任意一个频点存在BOC信号副峰锁定，并且可能存在码相位整码片偏移。
在本申请的示例性实施例中，第一频点可以与第一伪距值、第一伪距差值、第一伪距质量、第一伪距质量判定门限Th1相对应；第二频点可以与第二伪距值、第二伪距差值、第二伪距质量、第二伪距质量判定门限Th2相对应；第三频点可以与第三伪距值、第三伪距差值、第三伪距质量、第三伪距质量判定门限Th3相对应。
在本申请的示例性实施例中，根据该正常伪距差门限评估伪距质量，评判情况可以包括五种情况：
情况一：当第一伪距差值的绝对值≥Threshold1，且第二伪距差值的绝对值≥Threshold1，且第三伪距差值的绝对值≥Threshold1时，说明某卫星的第一频点、第二频点、第三频点的伪距质量皆较差，无法提供有效信息；
情况二：当第一伪距差值的绝对值<Threshold1，且第二伪距差值的绝对值<Threshold1，且第三伪距差值的绝对值<Threshold1时，说明某卫星的第一频点、第二频点、第三频点的伪距质量较高，可认为系统捕获跟踪正常，无副峰锁定情况；
情况三：当第一伪距差值的绝对值≥Th1，且第二伪距差值的绝对值≥Th1，且第三伪距差值的绝对值<Threshold1时，说明某卫星第一频点的伪距质量较差，第一频点存在BOC信号副峰锁定，并且可能存在码相位整码片偏移；可以平滑第二伪距值和第三伪距值作为第一频点的补偿伪距值，可以记作第一补偿伪距值，即第一补偿伪距值＝(第二伪距值+第三伪距值)÷2；
情况四：当第一伪距差值的绝对值≥Th2，且第三伪距差值的绝对值≥Th2，且第二伪距差值的绝对值<Threshold1时，说明某卫星第二频点的伪距质量较差，第二频点存在BOC信号副峰锁定，并且可能存在码相位整码片偏移；可以平滑第一伪距值和第三伪距值作为第二频点补偿伪距值，可以记作第二补偿伪距值，即第二补偿伪距值＝(第一伪距值+第三伪距值)÷2；
情况五：当第二伪距差值的绝对值≥Th3，且第三伪距差值的绝对值≥Th3，且第一伪距差值的绝对值<Threshold1时，说明某卫星第三频点的伪距质量较差，第三频点存在BOC信号副峰锁定，并且可能存在码相位整码片偏移；可以平滑第一伪距值和第二伪距值作为第三频点补偿伪距值，可以记作第三补偿伪距值，即第三补偿伪距值＝(第一伪距值+第二伪距值)÷2；
其中，如果第一频点、第二频点和第三频点的信号皆采用BOC调制方法，则上述情况一至情况五均需要进行判定；如果仅第一频点和第二频点为BOC调制方法，则上述情况一、情况二、情况三和情况四需要进行判定；同理，如果仅第一频点为BOC调制方法，则上述情况一、情况二和情况三需要进行判定。
在本申请的示例性实施例中，所述方法还可以包括：
在判定该频点的伪距质量为质量差或质量优时，不改变当前码跟踪环路状态，继续跟踪所述基带信号；
在判定该频点的伪距质量为存在二进制偏置载波调制信号副峰锁定时，计算该频点的码相位调整量DiffCode，并根据所述码相位调整量DiffCode，更新码跟踪环路。
在本申请的示例性实施例中，如果某卫星的第一频点、第二频点和第三频点的伪距质量较差，即，符合情况一时，或者某卫星的第一频点、第二频点和第三频点的伪距质量皆较高，即，符合情况二时，则可以返回步骤S101，继续跟踪所述基带信号，并重新对下一组基带信号进行分析判别；当某卫星的第一频点、第二频点或第三频点的伪距质量符合情况三、情况四或者情况五时，可以确定码相位调整量，判定码相位偏移状态。
在本申请的示例性实施例中，所述计算该频点的码相位调整量DiffCode可以包括：
计算该频点对应的伪距差值的均值；
根据该频点对应的伪距差值的均值以及预设的码相位调整量计算式计算该频点的码相位调整量DiffCode。
在本申请的示例性实施例中，如果基于情况三进入计算该频点的码相位调整量DiffCode的步骤，根据第一伪距差值和第二伪距差值计算第一伪距差的均值可以包括：
第一伪距差均值＝(第一伪距差值+第二伪距差值)÷2；
根据计算得到的第一伪距差均值和已知常识光速和第一码率，计算第一码相位调整量DiffCode1，包括：
DiffCode1＝第一伪距差均值÷(光速÷第一码率)。
在本申请的示例性实施例中，如果基于情况四进入计算该频点的码相位调整量DiffCode的步骤，根据第一伪距差值和第三伪距差值计算第二伪距差的均值可以包括：
第二伪距差均值＝(第三伪距差值-第一伪距差值)÷2；
根据计算得到的第二伪距差均值和已知常识光速和第二码率，计算第二码相位调整量DiffCode2，包括：
DiffCode2＝第二伪距差均值÷(光速÷第二码率)。
在本申请的示例性实施例中，如果基于情况五进入计算该频点的码相位调整量DiffCode的步骤，根据第二伪距差值和第三伪距差值计算第三伪距差的均值可以包括：
第三伪距差均值＝(-1)×(第二伪距差值+第三伪距差值)÷2；
根据计算得到的第三伪距差均值和已知常识光速和第三码率，计算第三码相位调整量DiffCode3，包括：
DiffCode3＝第三伪距差均值÷(光速÷第三码率)。
在本申请的示例性实施例中，所述根据所述码相位调整量DiffCode，更新码跟踪环路，可以包括：
根据每个频点的码相位调整量DiffCode更新该频点对应的当前时刻码跟踪环路数控振荡器的相位小数累加值CodeNCO以及码相位整数计数值CodeCount；其中，以该频点的码长作为所述码相位整数计数值CodeCount的更新周期；相位小数累加值CodeNCO为无符号32位整型变量，则相位小数累加值CodeNCO的更新周期为0xFFFFFFFF(16进制表达式)，当CodeNCO累计值大于更新周期时，将出现数据溢出。
在本申请的示例性实施例中，所述根据每个频点的码相位调整量DiffCode更新该频点对应的当前时刻码跟踪环路数控振荡器的相位小数累加值CodeNCO以及码相位整数计数值CodeCount，可以包括：
当DiffCode≥0时，将所述相位小数累加值CodeNCO变更为CodeNewNCO_1：
Figure BDA0003703930990000151
是指对DiffCode向下取整；
如果CodeNewNCO_1≤CodeNCO，说明相位小数累加值存在溢出现象，将所述码相位整数计数值CodeCount变更为CodeNewCount_1：
Figure BDA0003703930990000152
如果CodeNewNCO_1>CodeNCO，说明相位小数累加值不存在溢出现象，将所述码相位整数计数值CodeCount变更为CodeNewCount_2：
Figure BDA0003703930990000153
当DiffCode＜0时，将所述相位小数累加值CodeNCO变更为CodeNewNCO_2：
Figure BDA0003703930990000154
如果
Figure BDA0003703930990000155
说明相位小数累加值存在溢出现象，将所述码相位整数计数值CodeCount变更为CodeNewCount_3：
Figure BDA0003703930990000156
如果
Figure BDA0003703930990000157
说明相位小数累加值不存在溢出现象，将所述码相位整数计数值CodeCount变更为CodeNewCount_4：
Figure BDA0003703930990000158
在本申请的示例性实施例中，如果基于情况三进入更新码跟踪环路的步骤，可以根据第一频点对应的第一码相位调整量DiffCode1更新当前时刻码跟踪环路数控振荡器的第一相位小数累加值CodeNCO1(CodeNCO1为32位无符号整型数据)以及码跟踪环路第一码相位整数计数值CodeCount1，其中，CodeCount1以第一频点的码长(即第一码长)为更新周期。
当DiffCode1≥0时，第一相位小数累加值变更为CodeNewNCO1_1：
Figure BDA0003703930990000161
如果CodeNewNCO1_1≤CodeNCO1，说明第一相位小数累加值存在溢出现象，，第一码相位整数计数值变更为CodeNewCount1_1：
Figure BDA0003703930990000162
如果CodeNewNCO1_1>CodeNCO1，说明第一相位小数累加值不存在溢出现象，第一码相位整数计数值无变更：
Figure BDA0003703930990000164
Figure BDA0003703930990000163
当DiffCode1＜0时，第一相位累加值变更为CodeNewNCO1_2：
Figure BDA0003703930990000165
如果
Figure BDA0003703930990000166
说明第一相位小数累加值存在溢出现象，第一码相位整数计数值变更为CodeNewCount1_3：
Figure BDA0003703930990000167
如果
Figure BDA0003703930990000168
说明第一相位小数累加值不存在溢出现象，第一码相位整数计数值变更为CodeNewCount1_4：
Figure BDA0003703930990000169
在本申请的示例性实施例中，如果基于情况四进入更新码跟踪环路的步骤，更新过程与上述的基于情况三进入更新码跟踪环路的步骤一致。更新第二相位小数累加值CodeNCO2(32位无符号数据)，第二码相位整数计数值CodeCount2(更新周期为第二频点的码长，即第二码长)；获得更新后的第二相位小数累加值CodeNewNCO2和第二码相位整数计数值CodeNewCount2。
在本申请的示例性实施例中，如果基于情况五进入更新码跟踪环路的步骤，更新过程与上述的基于情况三进入更新码跟踪环路的步骤一致。更新第三相位小数累加值CodeNCO3(32位无符号数据)，第三码相位整数计数值CodeCount3(更新周期为第三频点的码长，即第三码长)，获得更新后的第三相位小数累加值CodeNewNCO3和第三码相位整数计数值CodeNewCount3。
在本申请的示例性实施例中，根据更新后的码跟踪环路数控振荡器，来更新下一时刻码跟踪环路。
在本申请的示例性实施例中，下面通过详细实施例来说明本申请实施例方案。
实施例一
在本申请的示例性实施例中，以伽利略系统为例进行说明，伽利略系统的第四频点为E1C信号，E1C频点的数据调制方法为CBOC(6，1，1/11，'-')，另一个频点为E5，该频点为典型的AltBOC(10,5)信号，可采用本申请实施例方案的单边跟踪方法，分为E5A和E5B(即第五频点和第六频点)单边接收信号，数据调制方法采用QPSK，因此可适用于本申请实施例方案。
在本申请的示例性实施例中，本申请实施例方案包括步骤一至五：
一、捕获基带信号
11：该实施例中，采用E1C为主频点；获取主频点多普勒频偏、主频点码相位偏移量，其他频点多普勒频偏与主频点多普勒频偏相等，其他频点码相位偏移量＝主频点码相位偏移量÷主频点码率×其他频点码率。
12：因为E1C主频点采用BOC数据调制方式，主频点存在副峰锁定的风险，其副峰锁定在±0.5码片上(n<1)，则E5A在原跟踪搜索码片范围上增加(0.5÷1.023Mcps×10.23Mcps＝5)个码片；同理E5B在原跟踪搜索码片范围上增加(0.5÷1.023Mcps×10.23Mcps＝5)个码片。
二、获取伽利略某卫星E1C、E5A和E5B三种频点信号的伪距值，及其相互伪距差值。
21：在接收端接收到某卫星信号后，通过基带信号捕获跟踪，获得I支路的即时相干积分结果和Q支路的即时相干积分结果，计算载波环路锁定状态值。
第四频点的载波环路锁定状态值
Figure BDA0003703930990000171
第五频点的载波环路锁定状态值
Figure BDA0003703930990000172
第六频点的载波环路锁定状态值
Figure BDA0003703930990000173
设定锁定判决门限为LockTh2＝0.95；
为了获取较为准确的伪距值，应保持载波环路锁定在良好状态，即PLD4≥LockTh2、PLD5≥LockTh2并且PLD6≥LockTh2，各频点载波环路锁定状态良好，则进入步骤22；
如果存在任意一个频点的载波环路失锁，即PLD4<LockTh2、PLD5<LockTh2或者PLD6<LockTh2，重新等待下一时刻数据，返回步骤21。
22：获取伽利略某卫星第四频点E1C的第四伪距值；获取同一颗卫星的第五频点E5A的第五伪距值；获取同一颗卫星的第六频点E5B的第六伪距值；
23：获取第四伪距差值、第五伪距差值、第六伪距差值，计算式如下：
第四伪距差值＝第四伪距值-第五伪距值；
第五伪距差值＝第四伪距值-第六伪距值；
第六伪距差值＝第五伪距值-第六伪距值；
三：根据步骤二中伪距差值，评估各频点伪距质量。
31：各频点伪码速率分别定义为第四码率为1.023Mcps，设定第四频点码片门限系数：γ1＝0.4(略小于副峰所在码片偏移位置)，获取第四频点的伪距质量判定门限，如下：
第四频点的第四伪距质量判定门限Th4＝γ1*光速/第四码率＝117m；
32：定义正常伪距差门限Threshold2＝9m。
33：根据步骤31、32的门限数据，评估伪距质量，评判情况如下：
情况一：当第四伪距差值的绝对值≥Threshold2，且第五伪距差值的绝对值≥Threshold2，且第六伪距差值的绝对值≥Threshold2，则某卫星第四频点、第五频点、第六频点的伪距质量皆较差，无法提供有效信息；
情况二：当第四伪距差值的绝对值<Threshold2，且第五伪距差值的绝对值<Threshold2，且第六伪距差值的绝对值<Threshold2，则某卫星第四、第五频点、第六频点的伪距质量较高，可认为系统捕获跟踪正常，无副峰锁定情况；
情况三：当第四伪距差值的绝对值≥Th4，且第五伪距差值的绝对值≥Th4，且第六伪距差值的绝对值＜Threshold2，则某卫星第四频点的伪距质量较差，存在BOC信号副峰锁定，并且可能存在码相位整码片偏移；同时平滑第五伪距值、第六伪距值作为第四频点补偿伪距值，即，第四补偿伪距值＝(第五伪距值+第六伪距值)÷2；
四：根据步骤三的结果，如果某卫星第四频点、第五频点、第六频点的伪距质量较差，即符合情况一时，或者某卫星第四频点、第五频点、第六频点的伪距质量皆较高，即符合情况二时，则跳过此步骤返回步骤二，重新对下一组数据进行判别；当步骤三中结果为情况三时，进入步骤四，确定码相位调整量，判定码相位偏移状态。
41：如果基于情况三则进入该步骤，根据第四伪距差值和第五伪距差值计算第四伪距差的均值，如下：
第四伪距差均值＝(第四伪距差值+第五伪距差值)÷2；
根据计算得到的第四伪距差均值和已知常识光速和第四码率，计算第四码相位调整量DiffCode4，如下：
DiffCode4＝第四伪距差均值÷(光速÷第四码率)；
当|DiffCode1|＜1，则码相位锁定于BOC副峰上；当|DiffCode1|≥1，则码相位锁定于BOC副峰上，且码相位存在整码片偏移，进入步骤五。
五：根据码相位调整量，更新码跟踪环路。其中，第四码长为4092。
51：如果基于情况三进入该步骤，则更新当前时刻码跟踪环路数控振荡器的第四相位小数累加值CodeNCO4，CodeNCO4为32位无符号数据；更新码跟踪环路第四码相位整数计数值CodeCount4，CodeCount4的更新周期为4092码片。
当DiffCode4≥0时，第四相位小数累加值变更为CodeNewNCO4_1：
Figure BDA0003703930990000191
如果CodeNewNCO4_1≤CodeNCO4，说明第四相位小数累加值溢出，第四码相位整数计数值变更为CodeNewCount4_1：
Figure BDA0003703930990000192
Figure BDA0003703930990000201
如果CodeNewNCO4_1>CodeNCO4，说明第四相位小数累加值无溢出，第四码相位整数计数值无变更：
Figure BDA0003703930990000202
Figure BDA0003703930990000203
当DiffCode4＜0时，第四相位累加值变更为CodeNewNCO4_2：
Figure BDA0003703930990000204
如果
Figure BDA0003703930990000205
说明第四码相位小数累加值反向溢出，第四码相位整数计数值变更为CodeNewCount4_3：
Figure BDA0003703930990000206
如果
Figure BDA0003703930990000207
说明第四码相位小数累加值正常累减无反向溢出，第四码相位整数计数值变更为
Figure BDA0003703930990000208
根据更新后的码跟踪环路数控振荡器，更新下一时刻码跟踪环路。
实施例2
在本申请的示例性实施例中，以北斗系统为例，其第七频点、第八频点、第九频点分别对应B1C、B1I和B3I，其中B1C的导频支路数据调制方法为QMBOC(6，1，4/33)、B1I数据调制方法为BPSK(2)，B3I数据调制方法为BPSK(2)，即第七频点信号采用BOC调制方法，因此可适用于本申请实施例方案。该方案包括步骤1-5
1：捕获基带信号
111：该实施例中，采用B1I为主频点；获取主频点多普勒频偏、主频点码相位偏移量，其他频点多普勒频偏与主频点多普勒频偏相等，其他频点码相位偏移量＝主频点码相位偏移量÷主频点码率×其他频点码率。
112：因为B1I主频点采用BPSK(2)数据调制方式，进入步骤2。
2：获取北斗系统某卫星B1C、B1I和B3I三种频点信号的伪距值，及其相互伪距差值。
211：在接收端接收到某卫星信号后，通过基带信号捕获跟踪，获得I支路的即时相干积分结果和Q支路的即时相干积分结果，计算载波环路锁定状态值。
第七频点的载波环路锁定状态值
Figure BDA0003703930990000211
第八频点的载波环路锁定状态值
Figure BDA0003703930990000212
第九频点的载波环路锁定状态值
Figure BDA0003703930990000213
设定锁定判决门限为LockTh3＝0.95；
为了获取较为准确的伪距值，应保持载波环路锁定在良好状态，即PLD7≥LockTh3、PLD8≥LockTh3并且PLD9≥LockTh3，各频点载波环路锁定状态良好，则进入步骤222；
如果存在任意一个频点的载波环路失锁，即PLD7<LockTh3、PLD8<LockTh3或者PLD9<LockTh3，重新等待下一时刻数据，返回步骤211。
212：获取北斗系统某卫星第七频点的第七伪距值；获取同一颗卫星的第八频点的第八伪距值；获取同一颗卫星的第九频点的第九伪距值；
213：获取第七伪距差值、第八伪距差值、第九伪距差值，计算式如下：
第七伪距差值＝第七伪距值-第八伪距值；
第八伪距差值＝第七伪距值-第九伪距值；
第九伪距差值＝第八伪距值-第九伪距值；
3：根据步骤2中伪距差值，评估第七频点伪距质量。
311：第七频点伪码速率：第七码率＝1.023Mcps，设定第七频点码片门限系数为γ1＝0.3，获取第七频点的伪距质量判定门限，如下：
第七频点的第七伪距质量判定门限Th7＝γ1*光速/第七码率＝88m；
312：定义正常伪距差门限Threshold3＝8m。
313：根据步骤311、312的门限数据，评估伪距质量，评判情况如下：
情况一：当第七伪距差值的绝对值≥Threshold3，且第八伪距差值的绝对值≥Threshold3，且第九伪距差值的绝对值≥Threshold3时，某卫星第七频点、第八频点、第九频点的伪距质量皆较差，无法提供有效信息；
情况二：当第七伪距差值的绝对值<Threshold3，且第八伪距差值的绝对值<Threshold3，且第九伪距差值的绝对值<Threshold3时，某卫星第七频点、第八频点、第九频点的伪距质量较高，可认为系统捕获跟踪正常，无副峰锁定情况；
情况三：当第七伪距差值的绝对值≥Th7，且第八伪距差值的绝对值≥Th7，且第三伪距差值的绝对值<Threshold3时，某卫星第七频点的伪距质量较差，存在BOC信号副峰锁定，并且可能存在码相位整码片偏移；同时平滑第八伪距值、第九伪距值作为第七频点补偿伪距值，即，第七补偿伪距值＝(第八伪距值+第九伪距值)÷2；
4：根据步骤3的结果，如果某卫星第七频点、第八频点、第九频点的伪距质量较差，即符合情况一时，或者某卫星第七频点、第八频点、第九频点的伪距质量皆较高，即符合情况二时，则跳过此步骤返回步骤2，重新对下一组数据进行判别；当步骤3中结果为情况三时，进入步骤4，确定码相位调整量，判定码相位偏移状态。
411：如果基于情况三则进入该步骤，根据第七伪距差值和第八伪距差值计算第七伪距差的均值，如下：
第七伪距差均值＝(第七伪距差值+第八伪距差值)÷2；
根据计算得到的第七伪距差均值和已知常识光速和第七码率，计算第七码相位调整量DiffCode7，如下：
DiffCode7＝第七伪距差均值÷(光速÷第七码率)；
当|DiffCode7|<1，则码相位锁定于BOC副峰上；当|DiffCode7|≥1，则码相位锁定于BOC副峰上，且码相位存在整码片偏移；进入步骤411。
5：根据码相位调整量，更新码跟踪环路。
511：如果基于情况三进入该步骤，更新当前时刻码跟踪环路数控振荡器的第七相位小数累加值CodeNCO7，CodeNCO7为32位无符号数据；并更新码跟踪环路第七码相位整数计数值CodeCount7，CodeCount7以第七频点的码长为更新周期(即第七码长＝10230)。
当DiffCode7≥0时，第七相位小数累加值变更为CodeNewNCO7_1：
Figure BDA0003703930990000231
如果CodeNewNCO7_1≤CodeNCO7，说明第七相位小数累加值溢出，第七码相位整数计数值变更为CodeNewCount7_1：
Figure BDA0003703930990000233
Figure BDA0003703930990000232
如果CodeNewNCO71>CodeNCO7，说明第七相位小数累加值无溢出，第七码相位整数计数值无变更：
Figure BDA00037039309900002310
Figure BDA0003703930990000239
当DiffCode7＜0时，第七相位累加值变更为CodeNewNCO7-2：
Figure BDA0003703930990000234
如果
Figure BDA0003703930990000235
说明第七码相位小数累加值溢出，第七码相位整数计数值变更为CodeNewCount7_3：
Figure BDA0003703930990000236
如果
Figure BDA0003703930990000237
说明第七码相位小数累加值正常累计无溢出，第七码相位整数计数值变更为
Figure BDA0003703930990000238
根据更新后的码跟踪环路数控振荡器，更新下一时刻码跟踪环路。
在本申请的示例性实施例中，本申请实施例方案至少包含以下优势：
1、针对采用BOC数据调制方法的GNSS系统，即伽利略系统、北斗系统和GPS系统，提供了一种检测BOC信号副峰锁定、修正的方法；
2、基带信号的多个(如三个)频点信号至少有一个为BOC数字调制方法即可使用该方法，存在普遍适用性。
3、本申请实施例方案利用同一卫星多频点的伪距值，避开了在相关器阶段或者在相关器之前对相关信号或者输入信号的处理，保留了主峰能量，可以不损耗相关器峰值能量，提高了灵敏性；对BOC信号没有阶数的限制，不会受到BOC信号副峰个数的限制；
4、本申请实施例方案由各个频点的伪距结果相互作用，可以补偿受副峰锁定影响的伪距值，通过反推得到目标频点的码相位偏移结果，可以快速回调码跟踪环路；
5、本申请实施例方案利用各个频点的伪距结果，不影响同时刻的载波跟踪环路和码跟踪环路结果，可作为一个辅助手段辅助其他消除副峰、解决模糊性的现有技术(例如ASPeCT、Bump-Jump、线性化鉴别器算法、单边跟踪方法、Bump-Jump算法等)。
本申请实施例还提供了一种基带信号处理装置1，如图4所示，可以包括处理器11和计算机可读存储介质12，所述计算机可读存储介质12中存储有指令，当所述指令被所述处理器11执行时，实现所述的基带信号处理方法。
在本申请的示例性实施例中，前述的基带信号处理方法实施例中的任意实施例均适用于该装置实施例中，在此不再一一赘述。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

Claims (10)

1.一种基带信号处理方法，其特征在于，所述方法包括：
捕获基带信号；
通过对所述基带信号的跟踪，获取任意卫星的多种频点的伪距值，并根据所述伪距值计算伪距差值；所述多种频点中的至少一个频点采用二进制偏置载波调制方法；
根据所述伪距差值评估每个频点的伪距质量；所述伪距质量包括以下任意一种：质量差、质量优或该频点存在二进制偏置载波调制信号副峰锁定。
2.根据权利要求1所述的基带信号处理方法，其特征在于，所述捕获基带信号，包括：
根据所述卫星的频点特征确定辅助捕获方案，采用预设频段作为主频点，辅助多种频点中除所述主频点以外的其他频点进行辅助捕获；
获取所述主频点的多普勒频偏和主频点码相位偏移量，以及所述其他频点的多普勒频偏和其他频点码相位偏移量。
3.根据权利要求1所述的基带信号处理方法，其特征在于，所述通过对所述基带信号的跟踪，获取任意卫星的多种频点的伪距值，并根据所述伪距值计算伪距差值，包括：
通过对所述基带信号的跟踪，获得I支路的即时相干积分结果和Q支路的即时相干积分结果；
根据所述I支路的即时相干积分结果、所述Q支路的即时相干积分结果以及预设的载波环路锁定状态计算式计算载波环路锁定状态数值；
在每个频点的载波环路锁定状态数值均大于或等于预设的状态阈值时，获取某所述任意卫星的每个频点分别对应的伪距值；
在所述每个频点分别对应的伪距值之间进行预设运算，获取所述伪距差值。
4.根据权利要求1所述的基带信号处理方法，其特征在于，所述根据所述伪距差值评估每个频点的伪距质量，包括：
获取每个频点的伪距质量判定门限；
根据所述伪距质量判定门限以及预设的伪距精度定义正常伪距差门限；所述正常伪距差门限小于或等于所述伪距质量判定门限；
根据所述伪距差值与所述正常伪距差门限和所述伪距质量判定门限的大小关系判断所述每个频点的伪距质量。
5.根据权利要求4所述的基带信号处理方法，其特征在于，所述根据所述伪距差值与所述正常伪距差门限和所述伪距质量判定门限的大小关系判断所述每个频点的伪距质量，包括：
当计算出的多个伪距差值均大于或等于所述正常伪距差门限时，判定所述每个频点的伪距质量差；
当计算出的多个伪距差值均小于所述正常伪距差门限时，判定所述每个频点的伪距质量优；
当计算出的多个伪距差值中的一部分伪距差值小于任意一个频点对应的正常伪距差门限，另一部分伪距差值大于或等于所述伪距质量判定门限时，且该部分伪距差值对应频点采用二进制偏置载波调制方法，则判定该任意一个频点存在二进制偏置载波调制信号副峰锁定，并且可能存在码相位整码片偏移。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的基带信号处理方法，其特征在于，所述方法还包括：
在判定该频点的伪距质量为质量差或质量优时，不改变当前码跟踪环路状态，继续跟踪所述基带信号；
在判定该频点的伪距质量为存在二进制偏置载波调制信号副峰锁定时，计算该频点的码相位调整量DiffCode，并根据所述码相位调整量DiffCode，更新码跟踪环路。
7.根据权利要求6所述的基带信号处理方法，其特征在于，所述计算该频点的码相位调整量DiffCode包括：
计算该频点对应的伪距差值的均值；
根据该频点对应的伪距差值的均值以及预设的码相位调整量计算式计算该频点的码相位调整量DiffCode。
8.根据权利要求6所述的基带信号处理方法，其特征在于，所述根据所述码相位调整量DiffCode，更新码跟踪环路，包括：
根据每个频点的码相位调整量DiffCode更新该频点对应的当前时刻码跟踪环路数控振荡器的相位小数累加值CodeNCO以及码相位整数计数值CodeCount；其中，以该频点的码长作为所述码相位整数计数值CodeCount的更新周期，相位小数累加值CodeNCO为无符号32位整型变量，相位小数累加值CodeNCO的更新周期为0xFFFFFFFF。
9.根据权利要求8所述的基带信号处理方法，其特征在于，所述根据每个频点的码相位调整量DiffCode更新该频点对应的当前时刻码跟踪环路数控振荡器的相位小数累加值CodeNCO以及码相位整数计数值CodeCount，包括：
当DiffCode≥0时，将所述相位小数累加值CodeNCO变更为CodeNewNCO_1：
Figure FDA0003703930980000031
Figure FDA0003703930980000032
是指对DiffCode向下取整；
如果CodeNewNCO_1≤CodeNCO，将所述码相位整数计数值CodeCount变更为CodeNewCount_1：
Figure FDA0003703930980000033
如果CodeNewNCO_1>CodeNCO，将所述码相位整数计数值CodeCount变更为CodeNewCount_2：
Figure FDA0003703930980000034
当DiffCode<0时，将所述相位小数累加值CodeNCO变更为CodeNewNCO_2：
Figure FDA0003703930980000035
如果
Figure FDA0003703930980000036
将所述码相位整数计数值CodeCount变更为CodeNewCount_3：
Figure FDA0003703930980000041
如果
Figure FDA0003703930980000042
将所述码相位整数计数值CodeCount变更为CodeNewCount_4：
Figure FDA0003703930980000043
10.一种基带信号处理装置，包括处理器和计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，其特征在于，当所述指令被所述处理器执行时，实现如权利要求1-9任意一项所述的基带信号处理方法。
CN202210700980.0A 2022-06-20 2022-06-20 一种基带信号处理方法和装置 Pending CN115201867A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210700980.0A CN115201867A (zh) 2022-06-20 2022-06-20 一种基带信号处理方法和装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210700980.0A CN115201867A (zh) 2022-06-20 2022-06-20 一种基带信号处理方法和装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115201867A true CN115201867A (zh) 2022-10-18

Family

ID=83575459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210700980.0A Pending CN115201867A (zh) 2022-06-20 2022-06-20 一种基带信号处理方法和装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115201867A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117192580A (zh) * 2023-11-07 2023-12-08 天津云遥宇航科技有限公司 一种星载伽利略双频大气掩星信号捕获方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117192580A (zh) * 2023-11-07 2023-12-08 天津云遥宇航科技有限公司 一种星载伽利略双频大气掩星信号捕获方法
CN117192580B (zh) * 2023-11-07 2024-01-26 天津云遥宇航科技有限公司 一种星载伽利略双频大气掩星信号捕获方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7702003B2 (en) Multi-path detection method for CDMA receivers
KR20200024239A (ko) 로컬 오실레이터를 사용하여 생성된 로컬 신호의 주파수 또는 위상을 정정하는 방법 및 시스템
EP2502091A2 (en) Detection and correction of anomalous measurements and ambiguity resolution in a global navigation satellite system receiver
CN106291614B (zh) 用于在多路径环境中跟踪卫星无线电导航信号的装置
US7995683B2 (en) Noise floor independent delay-locked loop discriminator
EP2064568A1 (en) Highly integrated gps, galileo and inertial navigation system
KR20140138027A (ko) 다중 모드 내비게이션을 위한 수신기 및 방법
JP6854998B2 (ja) 飛行時間検出のシステム及び方法
US6643320B1 (en) Receiver for DS-CDMA signals
US20210325545A1 (en) Systems and methods for gnss carrier phase multipath mitigation using a blanked correlator in conjunction with a full correlator
CN104145194A (zh) 定位信号检测方法、定位信号检测程序、定位信号接收装置、定位装置及信息设备终端
CN113534205B (zh) 卫星导航信号的异常判定方法、卫星导航方法及接收机
TW201445167A (zh) Ｇｐｓ接收機及判斷ｇｐｓ接收機跟踪環路狀態的方法
CN115201867A (zh) 一种基带信号处理方法和装置
US9989646B2 (en) Electronic receiver with open-loop correlators for mitigating the multipath interference, and method for estimating an alignment error
US8908744B1 (en) Discriminator system for timing error detection in presence and absence of multipath conditions
JP5519223B2 (ja) 衛星信号受信装置
CN116224401A (zh) 一种船载gnss接收机及其矢量跟踪方法
US20180059256A1 (en) Methods and apparatus for estimating motion parameters of GNSS receiver
CN104280751A (zh) 基于相位差分匹配滤波的gnss系统比特同步方法
JP6203608B2 (ja) Ｇｌｏｎａｓｓ受信機
KR20150096343A (ko) 수신된 위성 무선-네비게이션 신호를 상관하는 방법 및 그 방법을 구현하는 상관 디바이스
KR100930219B1 (ko) 위성 항법 시스템 수신기
CN110346818B (zh) 一种gnss信号捕获中抑制互相关的方法及装置
JP2004045126A (ja) 衛星信号受信機

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