CN115210608B - 对卫星信号进行处理的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
提供了一种用于在多频率、多系统环境中以改进的稳定性对导航信号进行处理的方法和装置。由来自多个不同全球导航卫星系统的多个卫星发射的卫星信号在公共无线电路径上被接收并在分开的数字卫星信道中被处理,其中每个分开的数字卫星信道对应于相应的卫星信号。基于来自每个分开的数字卫星信道的相关信号生成公共石英锁相环(QLL)鉴别器信号。基于公共QLL鉴别器信号生成引导信号,每个引导信号对应于分开的数字卫星信道中的相应一个数字卫星信道,以用于减少在其对应的数字卫星信道中所处理的相应卫星信号中的相位相关跟踪误差。
Description
技术领域
本发明总体上涉及全球导航卫星系统中的信号处理,更具体地,涉及用于在多频率、多系统环境中以改进的稳定性处理卫星信号的方法和装置。
背景技术
导航接收器用于接收来自多个导航卫星的无线电信号并进一步处理这些信号以确定用户、设备、仪器或机械的位置。在一个示例中,可以使用来自接收到的无线电信号的代码和相位测量来确定诸如探测车(rover)之类的可移动设备的位置(坐标)。然而,在操作过程中,安装在探测车上的导航接收器可能会因移动过程中的晃动、冲击和振动或工作组件的活动而受到强烈的动态干扰。这种动态干扰会影响参考振荡器的石英晶体,从而导致不必要的频率漂移和失锁,从而导致接收器跟踪系统出现故障。
特别地,已知石英振荡器对由冲击、旋转、振动、运动和倾斜引起的加速度非常敏感,其中任何一种都会对石英振荡器的频率稳定性产生负面影响。这种情况在需要高精度振荡器的导航接收器中尤其成问题。例如,导航系统现在广泛用于建筑和农业应用的重型设备(例如移动机器)的操作,此类操作仪器包括车载导航接收器,以促进精确引导的挖掘、道路维修、作物收割或任何数量的其他任务。考虑到这些应用中服务条件的性质,冲击和振动引起的影响会因此降低导航接收器的精度,并对依赖这种精度进行操作的仪器的性能产生负面影响。
用于减轻上述影响的一种方法包括在导航接收器中使用反馈回路以减少来自参考振荡器的频率波动的跟踪误差。然而,采用这种反馈回路的已知解决方案,例如石英锁相环(QLL),仅限于单频率、单系统环境,例如,在一个特定全球导航卫星系统中的一个频带中操作的导航接收器。
发明内容
根据用于在多频率、多系统环境中以改进的稳定性处理导航信号的各个实施方式来解决这些和其他问题。根据一种实施方式,提供了一种用于对从来自多个不同全球导航卫星系统的多个卫星接收的卫星信号进行处理的方法。卫星信号在公共无线电路径上被接收并在多个分开的数字卫星信道中被处理,其中每个分开的数字卫星信道对应于多个卫星信号中的相应一个卫星信号。基于来自每个分开的数字卫星信道的相关信号生成公共(common)石英锁相环(QLL)鉴别器信号。基于公共QLL鉴别器信号生成多个引导信号,多个引导信号中的每一个引导信号对应于分开的数字卫星信道中的相应一个数字卫星信道,以用于减少在分开的数字卫星信道中的对应一个数字卫星信道中所处理的多个卫星信号中的相应一个卫星信号中的相位相关跟踪误差。
根据一种实施方式,提供了一种用于对从来自多个不同全球导航卫星系统的多个卫星接收到的卫星信号进行处理的装置。该装置包括无线电频率处理器,该无线电频率处理器被配置成在公共无线电路径和多个分开的数字卫星信道上接收多个卫星信号,每个数字卫星信道被配置成对多个卫星信号中的相应一个卫星信号进行处理。石英锁相环(QLL)鉴别器被配置成基于来自每个分开的数字卫星信道的相关信号生成公共QLL鉴别器信号。具有因此连接的(consequently-connected)引导生成器的QLL环路滤波器被配置成基于公共QLL鉴别器信号生成多个引导信号,多个引导信号中的每个引导信号对应于分开的数字卫星信道中的相应一个数字卫星信道,以用于减少在分开的数字卫星信道中的对应一个数字卫星信道中所处理的多个卫星信号中的相应一个卫星信号中的相位相关跟踪误差。
附图说明
图1是根据一个或更多个实施方式的导航接收器装置的块图;
图2A和图2B是根据各个实施方式说明用于图1所示设备的锁相环(PLL)组件的相关器和相位检测器块的示例的块图;
图3是根据各个实施方式说明用于图1所示设备的PLL组件中的PLL环路滤波器和PLL数控振荡器(NCO)块的特征的块图;和
图4是示出根据一个或更多个实施方式的方法的流程图。
具体实施方式
现在将参照附图更全面地描述各种说明性实施方式,其中示出了一些说明性实施方式。然而,应当理解,不意图将说明性实施方式限制为所公开的特定形式,相反,说明性实施方式旨在覆盖落入权利要求范围内的所有修改、等同物和替代物。在适当的情况下,相同的数字在整个附图的描述中指代相同的元件。应当理解,尽管本文可以使用诸如第一、第二等术语来描述各种元件,但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件与另一个元件。例如,第一元件可以被称为第二元件,并且类似地,第二元件可以被称为第一元件,而不脱离说明性实施方式的范围。如本文所用,术语“和/或”包括一个或更多个相关列出的项目的任何和所有组合。
如上所述,根据现有解决方案采用反馈回路(例如,QLL)的导航接收器可以减少在单带(one-band)、单系统环境中操作时(例如,在GPS,仅限L1带)由参考振荡器的频率波动引起的跟踪误差。理论上,这些解决方案可以扩展到多频、多系统接收器的情况。然而,在某些情况下,直接应用单个QLL会导致低效的可操作性,甚至导致接收器停止工作。或者,使用多个QLL实现的接收器,例如,具有与每个GNSS的每个频带相关联的一个QLL,可以提供一些积极的效果。然而,通过对所有GNSS系统和所有频带使用一个公共QLL而不是一组独立的QLL,效率可以显著增大(例如,尤其是对于具有石英振荡器的接收器而言,该石英振荡器具有在更多严重振动-动态操作条件下操作的差频率稳定性)。然而,开发这种没有上述缺点的公共QLL是一项艰巨的任务。根据本文的各个实施方式,提供了解决上述问题和挑战的公共QLL实现方式。
根据各个实施方式,图1中的导航接收器装置100解决了在对在来自多个全球导航卫星系统(GNSS)的不同频率(例如,来自同一GNSS系统、来自不同GNSS系统及其各种组合的不同频率或带)上传输的卫星信号进行处理时的现有解决方案的缺点。根据本文所述的各个实施方式,实施公共回路以生成引导信号到对应于不同频率、带和/或GNSS系统的每个分开处理的数字卫星信道(DSC)。
各种全球导航卫星系统(GNSS),包括美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯全球导航卫星系统(GLONASS)、欧洲伽利略(Galileo)系统、中国北斗(BeiDou)系统等,用于确定配备特殊导航接收器的设备/用户的位置。
导航接收器接收并处理由其视线内的卫星发射的无线电信号。来自卫星的信号使用伪随机(PR)二进制码被调制,用于测量相对于本地参考振荡的延迟。这些测量允许确定与卫星的实际(真实)距离不同的伪距离,这是由卫星的机载时钟和接收器之间的时间尺度差异以及测量误差造成的。在根据所公开的实施方式的导航接收器中,来自不同卫星的信号被分到多信道中并被处理以隔离和提取导航信息,导航信息包含在输入信号之间的相对时间延迟的值中。
更具体地,如图1所示,在导航接收器装置100的输入处经由公共RF块105(例如,公共RF处理器)从天线(未示出)接收公共无线电频率(RF)输入信号101,然后将其馈送到公共无线电路径106,该无线电路径对于来自不同GNSS的不同卫星的卫星信号是公用的。公共无线电路径106通常将包括滤波块、频率转换器、ADC转换块等,以用于将公共RF输入信号101分离成对应于不同频带(和/或GNSS系统)的卫星信号。对于图1中所示的示例,对应于GLONASS系统的L1频带的卫星信号通过RF块111和ADC块112被滤波和处理,对应于GLONASS系统的L2频带的卫星信号将通过RF块151和ADC块152被处理,等等。一旦卫星信号已经通过公共无线电路径106和相关的滤波块和转换块(例如,111/112),卫星信号108就可以在相应的数字卫星信道(DSC)中分开处理,从而存在数字卫星信道与卫星信号的一一对应。
图1中的配置示出了导航接收器装置100的多频、多带、多系统能力。例如,DSC 110和DSC 130对应于在第一类型GNSS系统的相同频带内具有两个不同频率(例如GLONASS系统的L1带中的两个频率)的相应卫星信号。为了便于说明,块140、150和160没有在其中示出特定组件,但可以包括与DSC 110和DSC 130中所示类似的RF和信号处理组件。如图1所示,块140可以对应于具有在与DSC 110和DSC 130相对应的相同GNSS系统的相同频带L1中的频率(例如,GLONASS系统的L1带的一个或更多个其他频率(和对应的DSC))的其他卫星信号的一个或更多个DSC。在该示例中,块150被示出为对应于例如具有用于GLONASS系统的L2带的频率(和对应的DSC信道)的一个或更多个卫星信号。块160被示为对应于例如具有用于其他频带和/或其他GNSS系统(例如,GPS、伽利略等)的频率(和相应的DSC信道)的一个或更多个卫星信号。需要注意的是,图1仅是说明性的,不以任何方式进行限制。本文的教导涵盖了具有不同频率、在相同或不同频带内、来自相同或不同GNSS系统等的卫星信号的各种其他组合。
DSC 110和DSC 130中的每一者都包括两个跟踪系统,其可操作来跟踪输入卫星信号的参数的变化。第一跟踪系统是延迟锁定环(DLL),其被配置成跟踪输入卫星信号中调制伪随机码的延迟改变(变化)。对于DSC 110和130,DLL块分别被标记为块113和133。DLL块113和133的各个实现方式是已知的,并且可以适当地与这里描述的实施方式一起使用。第二跟踪系统是锁相环(PLL),其跟踪输入卫星信号的载波相位的变化,这将在本文中更详细地描述。在导航接收器装置100中,PLL块114对应于DSC 110并且PLL块134对应于DSC 130。
为了在DSC 110和DSC 130内实现DLL跟踪系统和PLL跟踪系统,使用硬件和固件(例如,在导航接收器的处理器中)将输入的RF信号转换为数字形式并进行处理。接收信号的处理包括存储该信号与参考载波和在接收器中生成的参考码的连续相乘的结果。参考载波对应于给定卫星的接收载波信号,参考码对应于用于调制给定卫星的载波信号的相应伪随机码(PR码)。执行这种乘法和存储功能的设备称为相关器(correlator),对应的过程称为两个信号的相关。相关器的输出值由输入信号和参考信号的互相关函数确定。导航接收器装置100中的每个DSC(例如,DSC 110、DSC 130等)包括若干并行处理路径和相关联的相关器。
如图1所示,PLL块114包括相关器和相位检测器块117和环路滤波器和PLL NCO(数控振荡器)块118。相关器和相位检测器块117在PLL电路(块114)中产生误差信号125以及单独的DSC信号(例如,信号123),这两者将在下面更详细地描述。
图2A和图2B更详细地示出了相关器和相位检测器块117的两个示例。图2A和图2B中的相关器和相位检测器块117的配置是相似的,除了单独DSC信号发生器块122的输入,这将在下面更详细地描述。为了简洁起见,将不再重复对图2A和图2B中常用标记的组件、信号流和功能的说明。
如图所示,相关器和相位检测器块117包括在第一路径(第一相关器路径)中的同相相关器115,其中计算同相相关信号(I)116。当在相关器中使用与接收的输入信号的载波同相的第一参考载波119时,获得该信号。参考码109是对输入信号进行调制的伪随机(PR)码的副本。作为这些信号相关的结果,产生同相相关信号(I)116。最初,或由于错误,参考载波的相位可能与接收的输入信号的载波相位不同,并且参考码的延迟可能与调制码的延迟不同。
如果第一参考载波119的相位偏移(例如,相移)表示为并且参考码109相对于输入(调制)码的时间偏移(例如,时移)表示为τ,则可以根据以下关系确定同相相关信号(I)116:
其中:
R0(τ)是输入PR码(通过接收器的公共无线电路径中的滤波器后)和参考码的归一化互相关函数,参考码是PR码的本地生成副本,PR码用于对卫星信号进行调制;
是存在相移时输入信号的载波与同相参考载波之间相关的结果;
Us是输入信号的幅值;
μ=±1是对输入信号进行调制的信息符号;
k是比例系数;以及
Iin是相关器115的输出处的干扰,其是由于接收器的输入处附加干扰的结果而生成。
同相相关信号(I)116用于提取信息符号,并且在其他路径中,用作归一化的辅助信号。在跟踪模式下,值和τ可以忽略,/>接近单位一(unity)。在这个阶段,同相相关信号(I)116复制信息(二进制)符号μ=±1的序列,从而将消息从机载导航卫星传输到用户的导航接收器。这些消息包含一些关于卫星坐标、预期无线电波传播条件和坐标确定中使用的其他数据的信息。
相关器和相位检测器块117包括在第二路径(第二相关器路径)中的正交相关器120,其中计算正交相关信号(Q)121。如果使用相对于第一参考载波119相位偏移π/2的第二(正交)参考载波并且参考码109与第一路径中的参考码相同,则生成该信号。信号的相关(在相关器120中)产生正交相关信号(Q)121,其根据以下关系确定:
其中:
Qin是相关器120输出处的干扰,其是由导航接收器的输入处的附加干扰产生的;以及
是输入信号的载波和正交参考载波之间的相关结果。
正交相关信号(Q)121用于在PLL电路中产生误差信号,这将在下面更详细地描述。
在导航接收装置100的操作中,上述关系(1)、(2)中使用的量值(magnitude)发生变化,相应的相关信号也发生变化。在每个DSC(例如DSC 110、130等)内的相关器和相位检测器模块(例如117、137等)的路径中生成的信号I和Q用于跟踪系统的组合操作,例如,用于跟踪载波频率的锁相环(PLL)。
如图2A和图2B所示,同相相关信号(I)116和正交相关信号(Q)121作为输入被提供给PLL鉴别器124,并且可以根据以下关系确定PLL鉴别器124中的跟踪误差信号(Zd,PLL)125:
Zd,PLL对的依赖性产生PLL的鉴别器特性。参考图1和图3,跟踪误差信号(Zd,PLL)125被馈送到DSC 110的环路滤波器和PLL NCO块118内的PLL环路滤波器126。PLL环路滤波器126输出控制信号301(Zf)和302/>并通过第一参考载波(链路)119(图1和图3)闭合PLL 114的电路,从而控制DSC 110中的环路滤波器和PLL NCO块118中的数控振荡器(NCO)128的频率和相移。
PLL跟踪电路代表负责将跟踪误差归零(例如,减少到零)的闭合电路。为了实现,跟踪误差信号(Zd,PLL)125被转换成控制信号301(Zf)和302/>它们改变参考信号的振荡器的频率和相位。在实际条件下,由于对跟踪系统的外部影响,跟踪误差的值不为零,但在跟踪模式下的正常情况下,这些误差可以忽略不计。
DSC 130内的组件、功能和信号流与针对DSC 110描述的类似,为了简洁起见,这里不再重复。例如,相关器和相位检测器块117和137、环路滤波器和PLL NCO块118和138、跟踪误差信号(Zd,PLL)125和135,等等。
根据本公开的一方面,与给定频带(频率规划)中的频移相关联的符号是在支持多个不同频带和/或GNSS系统时用于石英锁相环(QLL)操作的因素。出于本文描述的目的,感兴趣的变量包括与石英晶体振荡器中的频移相关联的符号。如果最后的中频(例如,DSC路径110的输入处的频率)随着石英频率的增加而降低,石英符号Signs=+1,否则Signs=-1。对于以下示例,假设参数Signs用于指示频率规划的符号,上标“s”对应于特定频带(例如,L1、L2、L5等),并且适用于各种导航系统(例如,GPS、GLONASS、伽利略、北斗等)。即使在同一导航接收器中,不同频带(例如,对于带L1、L2、L5、B1、B2、E6等),Signs的值也可能不同。此外,Signs的值在不同的接收器中可能会有很大差异。下表说明了这一方面,其中Signs值可能因接收器、频带和GNSS系统类型(例如GPS、GLONASS、北斗和伽利略)而异。这些示例仅是说明性的并且不以任何方式进行限制,关键在于根据本文描述的实施方式所支持的系统和带将存在差异。
返回参考图1,来自DSC 110中的相关器和相位检测器块117的各个DSC信号123作为输入被提供给石英锁相环(QLL)鉴别器170。类似地,来自其他DSC的各个DSC信号也将作为输入被提供给QLL鉴别器170。例如,来自DSC 130的单个DSC信号132和来自每个其他DSC(例如,140、150、160等)的相应块的各个DSC信号131也将作为输入被提供给QLL鉴别器170。
返回参考图2A,各个DSC信号发生器块122基于同相相关信号(I)116和正交相关信号(Q)121产生两个单独DSC信号,即量值(I·Q)和(I2)。这些量值通过图1中QLL鉴别器块170的对应输入上的链路123被馈送。在本实施方式中,利用来自每个DSC的输入,根据以下关系生成来自QLL鉴别器块170的公共输出信号171:
其中:
j是GNSS系统和多带的所有卫星信号中某些卫星信号(在某些DSC中处理)的序号。
关于反正切函数的分子中的乘数表明第j个卫星在第s频带中的载波频率的标称值。例如,GNSS系统中的不同卫星(1…j)即使在相同的频带中也可能在不同的载波频率上运行,因此/>包括索引j。GLONASS是发生这种情况的一种GNSS系统的一个示例。其他GNSS系统(GLONASS除外)可以在带内的相同载波频率上运行,因此在这些情况下,可以省略/>中的索引j以从QLL鉴别器170导出公共输出信号171。
频率表示任何GNSS系统(例如GPS L2、伽利略E1等)的载波频率。更具体地说,在频率/>的示例中,上述关系可以解释为允许生成不同卫星PLL中的参考GPS L1信号以及这些卫星产生的信号之间以弧度为单位的相位偏移的最佳(或可能准最佳)估计。这种情况是指由于石英不稳定性导致的相位偏移(例如,对于所有GPS L1信号都相同),而不是由于某些其他原因(例如,热噪声、多径干扰、电离层影响等)。这些其他原因会导致每个卫星不同的相位偏移。
在另一实施方式中,如图2B所示,各个DSC信号发生器块122产生两个另外的单独DSC信号,即误差跟踪信号125(Zd,PLL)和信号w,这将在下面更详细地描述。这些量值也通过图1中QLL鉴别器块170的对应输入上的链路123被馈送。在本实施方式中,利用来自每个DSC的输入,根据以下关系生成来自QLL鉴别器块170的公共输出信号171:
实际上,量值wj是每个DSC对总和的贡献权重,可以通过多种不同方式确定。例如,wj可以是第j个卫星信号的功率估计,或者是相关信号116(Ij)和121(Qj)的某种组合,例如或者只是/>
公共输出信号(Zd,q)171随后通过QLL环路滤波器180进一步被处理以生成公共引导信号(aQLL·Zd,q)181。公共引导信号181被馈送到因此连接的引导块(例如,引导生成器182、183、190等)的输入,其被配置成为每个DSC生成单独的引导信号,例如,在GNSS导航接收器装置100中表示的每个DSC的一个引导信号。更具体地说,这些引导块(例如,182、183、190等)被配置成根据以下关系将公共引导信号(aQLL·Zd,q)181乘以系数Signs,以及频率比
引导信号是用于对第j个卫星的每个DSC中的相应NCO(例如,DSC 110中的NCO 128等)进行离散相位控制的引导信号。如图3所示,引导信号/>184被提供给DSC110中的环路滤波器和PLL NCO块118,其中,与控制信号302相加,被馈送到输入PLL NCO128上以通过信号119控制相移。类似地,引导信号/>185被提供给DSC 130中的环路滤波器和PLL NCO块138,并且其他引导信号(例如,191等)被提供给其他相应的DSC,等等。
在没有动态效应的情况下,第j个卫星的DSC中载波相位的跟踪误差被确定为卫星的能量势Cj/N0(第j个卫星的载波频率功率与接收器的热噪声和通用石英噪声引入的噪声的谱密度的比值)。αQLL的值越小,引入的噪声就越少。根据一方面,如果导航卫星的数量足够多,则引入的噪声变得微不足道,可以忽略不计,那么可以设置αQLL的值为αQLL=1。
图4示出了用于在诸如图1中的导航接收器装置100的导航接收器中处理卫星信号的方法400。步骤405包括在公共无线电频率路径上从来自多个不同全球导航卫星系统的多个卫星接收多个卫星信号。在步骤410中,在多个分开的数字卫星信道中处理多个接收到的卫星信号,分开的数字卫星信道中的每个数字卫星信道对应于多个卫星信号中的相应一个卫星信号。在步骤420中,基于来自分开的数字信号信道中的每个数字信号信道的相关信号生成公共石英锁相环(QLL)鉴别器信号。基于在步骤420中生成的公共QLL鉴别器信号,在步骤430中生成多个引导信号,多个引导信号中的每个引导信号对应于分开的数字卫星信道中的相应一个数字卫星信道。以这种方式,每个引导信号可操作成减少在其对应数字卫星信道中所处理的相应卫星信号中的相位相关跟踪误差。
应当注意,为了解释的清楚起见,这里描述的说明性实施方式可以被呈现为包括各个功能块或功能块的组合。这些块所代表的功能可以使用硬件、软件和/或固件的任何组合来实现。说明性实施方式可以包括执行这里描述的操作的数字信号处理器(“DSP”)硬件和/或软件。在一个或更多个实施方式中,处理器可以用于执行和/或控制某些功能。处理器可以以各种配置实现并且可以包括通用和专用微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等。因此,本领域技术人员将理解,本文中的块图表示本文中各个实施方式中描述的原理的说明性功能、操作和/或电路系统的概念视图。
前述详细描述应被理解为在各个方面是说明性和示例性的,而非限制性的,并且本文所公开的本发明的范围不是由详细描述确定,而是由根据专利法允许的全部范围解释的权利要求来确定。应当理解,这里所示和描述的实施方式仅是说明本发明的原理,并且本领域技术人员可以在不脱离本发明的范围和精神的情况下进行各种修改。在不脱离本发明的范围和精神的情况下,本领域的技术人员可以实现各种其他特征组合。
Claims (18)
1.一种对卫星信号进行处理的方法,所述方法包括:
在公共无线电频率路径上,从来自多个不同全球导航卫星系统的多个卫星接收多个卫星信号;
在多个分开的数字卫星信道中对所述多个卫星信号进行处理,其中,所述分开的数字卫星信道中的每个数字卫星信道对应于所述多个卫星信号中的相应一个卫星信号;
基于来自所述分开的数字卫星信道中的每个数字卫星信道的相关信号生成公共石英锁相环(QLL)鉴别器信号;以及
基于所述公共石英锁相环鉴别器信号生成多个引导信号,所述多个引导信号中的每个引导信号对应于所述分开的数字卫星信道中的相应一个数字卫星信道,以用于减少在所述分开的数字卫星信道中的对应一个数字卫星信道中所处理的所述多个卫星信号中的相应一个卫星信号中的相位相关跟踪误差。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,根据下述关系生成所述公共石英锁相环鉴别器信号,所述公共石英锁相环鉴别器信号表示为
其中:
i是时间单位;
j是卫星号;
Signs是载波卫星信号的第s个频带的信号的频率规划的符号;
li,j和Qi,j分别是同相分量和正交分量的样本;
是参考载波频率;以及
是第j个卫星在所述第s个频带中的载波频率的标称值。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,根据下述关系生成所述公共石英锁相环鉴别器信号,所述公共石英锁相环鉴别器信号表示为
其中:
i是时间单位;
j是卫星号;
是第j个卫星的数字卫星信道中的PLL鉴别器信号;
Signs是载波卫星信号的第s个频带的信号的频率规划的符号;
是参考载波频率;
是所述第j个卫星在所述第s个频带中的载波频率的标称值;以及
wi,j是所述第j个卫星的重量。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,根据下述关系来计算所述重量wi,j:
wi,j=Ci,j,
其中:
i是时间单位;
j是卫星号;以及
Ci,j是第j个卫星信号的功率。
5.根据权利要求3所述的方法,其中,根据下述关系来计算所述重量wi,j:
其中:
i是时间单位;
j是卫星号;以及
Ii,j和Qi,j分别是同相分量和正交分量的样本。
6.根据权利要求3所述的方法,其中,根据下述关系来计算所述重量wi,j:
其中:
i是时间单位;
j是卫星号;以及
Ii,j是同相分量的样本。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,根据下述关系生成所述多个引导信号中的每个引导信号,所述每个引导信号表示为
其中:
i是时间单位;
j是卫星号;
αQLL是反馈的比例系数;
Signs是载波卫星信号的第s个频带的信号的频率规划的符号;
是参考载波频率;
是第j个卫星在所述第s个频带中的载波频率的标称值;以及
是所述公共石英锁相环鉴别器信号。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述反馈的比例系数αQLL能够在由αQLL∈(0;1]限定的范围内取值。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,所述多个不同全球导航卫星系统包括至少两个系统,所述至少两个系统选自至少下述各者:全球定位系统(GPS)、全球导航卫星系统(GLONASS)、北斗导航系统和伽利略导航系统。
10.一种对卫星信号进行处理的装置,所述装置包括:
无线电频率处理器,所述无线电频率处理器被配置成:在公共无线电频率路径上,从来自多个不同全球导航卫星系统的多个卫星接收多个卫星信号;
多个分开的数字卫星信道,每个数字卫星信道被配置成:对所述多个卫星信号中的相应一个卫星信号进行处理;
石英锁相环(QLL)鉴别器,所述石英锁相环鉴别器被配置成:基于来自所述分开的数字卫星信道中的每个数字卫星信道的相关信号生成公共石英锁相环鉴别器信号;以及
石英锁相环环路滤波器,所述石英锁相环环路滤波器被配置成:基于所述公共石英锁相环鉴别器信号生成多个引导信号,所述多个引导信号中的每个引导信号对应于所述分开的数字卫星信道中的相应一个数字卫星信道,以用于减少在所述分开的数字卫星信道中的对应一个数字卫星信道中所处理的所述多个卫星信号中的相应一个卫星信号中的相位相关跟踪误差。
11.根据权利要求10所述的装置,其中,所述石英锁相环鉴别器被配置成根据下述关系生成所述公共石英锁相环鉴别器信号,所述公共石英锁相环鉴别器信号表示为
其中:
i是时间单位;
j是卫星号;
Signs是载波卫星信号的第s个频带的信号的频率规划的符号;
li,j和Qi,j分别是同相分量和正交分量的样本;
是参考载波频率;以及
是第j个卫星在所述第s个频带中的载波频率的标称值。
12.根据权利要求10所述的装置,其中,所述石英锁相环鉴别器被配置成根据下述关系生成所述公共石英锁相环鉴别器信号,所述公共石英锁相环鉴别器信号表示为
其中:
i是时间单位;
j是卫星号;
是第j个卫星的数字卫星信道中的PLL鉴别器信号;
Signs是载波卫星信号的第s个频带的信号的频率规划的符号;
是参考载波频率;
是所述第j个卫星在所述第s个频带中的载波频率的标称值;以及
wi,j是所述第j个卫星的重量。
13.根据权利要求12所述的装置,其中,根据下述关系来计算所述重量wi,j:
wi,j=Ci,j,
其中:
i是时间单位;
j是卫星号;以及
Ci,j是所述第j个卫星信号的功率。
14.根据权利要求12所述的装置,其中,根据下述关系来计算所述重量wi,j:
其中:
i是时间单位;
j是卫星号;以及
li,j和Qi,j分别是同相分量和正交分量的样本。
15.根据权利要求12所述的装置,其中,根据下述关系来计算所述重量wi,j:
其中:
i是时间单位;
j是卫星号;以及
Ii,j是同相分量的样本。
16.根据权利要求10所述的装置,其中,所述石英锁相环环路滤波器被配置成根据下述关系生成所述多个引导信号,所述多个引导信号表示为
其中:
i是时间单位;
j是卫星号;
αQLL是反馈的比例系数;
Signs是载波卫星信号的第s个频带的信号的频率规划的符号;
是参考载波频率;
是第j个卫星在所述第s个频带中的载波频率的标称值;以及
是所述公共石英锁相环鉴别器信号。
17.根据权利要求16所述的装置,其中,所述反馈的比例系数αQLL能够在由αQLL∈(0;1]限定的范围内取值。
18.根据权利要求10所述的装置,其中,所述多个不同全球导航卫星系统包括至少两个系统,所述至少两个系统选自至少下述各者:全球定位系统(GPS)、全球导航卫星系统(GLONASS)、北斗导航系统和伽利略导航系统。
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