CN117214928A - 一种伪码跟踪方法、装置、终端设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例适用于接收机技术领域,提供了一种伪码跟踪方法、装置、终端设备及存储介质,所述方法包括:将本地伪码输入至包含N个相位延迟分路的伪码处理模块,以对所述本地伪码进行相位延迟生成N个相位延迟值不同的复制伪码;所述N为大于或等于4的正整数;分别计算各个所述复制伪码与卫星信号之间的相关积分结果;将所有所述相关积分结果和所有所述相位延迟分路对应的期望相关值输入预设的相位修正模型,生成相位修正值;基于所述相位修正值对本地伪码发生器进行相位修正,以使所述本地伪码发生器生成的本地伪码与所述卫星信号中伪码一致。通过本实施例提供的方法可以有效提高接收机的伪码跟踪性能。
Description
技术领域
本申请实施例属于接收机技术领域,特别是涉及一种伪码跟踪方法、装置、终端设备及存储介质。
背景技术
移动装置上的卫星导航定位接收机在接收到卫星信号后,需要对卫星信号执行射频前端处理、A/D模数转换、卫星信号捕获、卫星跟踪、星历收集、卫星测量值提取和位置解算等多个处理步骤后才能根据卫星信号确定出移动装置当前的位置。其中,卫星跟踪步骤主要指通过减少卫星信号和本地复制信号之间的载波频率差异、载波相位差异和码相位差异,实现卫星信号与本地复制信号的精确同步。
在现有技术中,卫星导航定位接收机主要通过基带处理芯片实现卫星跟踪。在卫星跟踪环节中接收机可以先通过伪码发生器生成本地伪码。而后接收机可以将本地伪码分别输入至超前相位分路、滞后相位分路和即时相位分路三条伪码分路中,通过三条伪码分路接收机可以对本地伪码进行不同程度的相位延迟,以生成不同的复制伪码。通过比较超前相位分路、滞后相位分路和即时相位分路各自对应的复制伪码的相关积分的大小,基带处理芯片可以确定伪码发生器生成的本地伪码与卫星信号中的伪码之间的相位偏差值,并根据相位偏差值调整伪码发生器,以减少卫星信号和本地复制信号之间的码相位差异,由此,卫星导航定位接收机可以生成与卫星信号同步的本地复制伪码。在现有技术中,当基带处理芯片需要对本地复制伪码和卫星信号进行相位观测和相位鉴定时,基带处理芯片可以通过计算本地复制伪码和卫星信号之间的积分结果的方式进行相位观测,并根据积分结果进行相位鉴定。由于基带处理芯片只能基于三条相位分路计算本地复制伪码和卫星信号之间的相关积分结果,且滞后相位分路的相位延迟固定为-0.5码片,超前相位分路的相位延迟固定为+0.5码片。因此,通过现有技术只能进行0.5个码片精度的相位观测,原始相位观测的精度较低。进一步地,由于现有技术中基带处理芯片原始相位观测的精度较低,因此基带处理芯片在基于原始相位观测结果进行相位鉴定时容易受到多径效应的影响,从而导致相位鉴定准确度不高。此外,由于两条分路的相位突变为±0.5个伪码码片,因此当卫星信号的相位突变超过±0.5个伪码码片时,基带处理芯片无法对卫星信号进行准确跟踪。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例提供了一种伪码跟踪方法、装置、终端设备及存储介质,用以提高卫星信号接收机的伪码跟踪性能。
本申请实施例的第一方面提供了一种伪码跟踪方法,包括:
将本地伪码输入至包含N个相位延迟分路的伪码处理模块,以对所述本地伪码进行相位延迟生成N个相位延迟值不同的复制伪码;所述N为大于或等于4的正整数;
分别计算各个所述复制伪码与卫星信号之间的相关积分结果;
将所有所述相关积分结果和所有所述相位延迟分路对应的期望相关值输入预设的相位修正模型,生成相位修正值;
基于所述相位修正值对本地伪码发生器中的初始伪码进行相位修正,以使所述本地伪码发生器生成的本地伪码与所述卫星信号中伪码一致。
本申请实施例的第二方面提供了一种伪码跟踪装置,包括:
复制伪码生成模块,用于本地伪码输入至包含N个相位延迟分路的伪码处理模块,以对所述本地伪码进行相位延迟生成N个相位延迟值不同的复制伪码;所述N为大于或等于4的正整数;
相关积分计算模块,用于分别计算各个所述复制伪码与卫星信号之间的相关积分结果;
修正值计算模块,用于将所有所述相关积分结果和所有所述相位延迟分路对应的期望相关值输入预设的相位修正模型,生成相位修正值;
相位修正模块,用于基于所述相位修正值对本地伪码发生器中的初始伪码进行相位修正,以使所述本地伪码发生器生成的本地伪码与所述卫星信号中伪码一致。
本申请实施例的第三方面提供了一种终端设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述的伪码跟踪方法。
本申请实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的伪码跟踪方法。
本申请实施例的第五方面提供了一种计算机程序产品,当所述计算机程序产品在计算机上运行时,使得所述计算机执行上述第一方面所述的伪码跟踪方法。
与现有技术相比,本申请实施例具有以下优点:
本申请实施例,接收机提供本地伪码发生器生成本地伪码后,可以将本地伪码输入至伪码处理模块中;通过伪码处理模块中的N个相位延迟分路接收机可以生成N个相位延迟值不同的复制伪码;其中,N为大于或等于4的正整数;接收机可以分别计算各个复制伪码与卫星信号之间的相关积分结果;而后,接收机可以将所有相关积分结果和各个相位延迟分路对应的期望相关值输入到相位修正模型中,以通过相位修正模型生成相位修正值;最后,接收机可以根据相位修正值对本地伪码发生器进行相位修正,使得本地伪码发生器可以生成与卫星信号中的伪码一致的本地伪码,以实现对卫星信号进行伪码跟踪的目的。通过本实施例提供的方法,接收机可以通过相位修正模型对不少于4个相关积分结果进行处理生成相位修正值,因此本实施例提供的方法提高接收机的伪码跟踪精度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,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的介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,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是本申请实施例提供的一种接收机进行定位时信号处理的流程示意图;
图2是本申请实施例提供的一种卫星信号跟踪单元的结构示意图;
图3是本申请实施例提供的一种伪码跟踪时码相关结果的示意图;
图4是本申请实施例提供的一种伪码跟踪方法的示意图;
图5是本申请第二实施例提供的一种伪码跟踪方法S403的具体实现流程图;
图6是本申请实施例提供的一种自相关函数的示意图;
图7是本申请第三实施例提供的一种伪码跟踪方法S403的具体实现流程图;
图8是本申请第四实施例提供的一种伪码跟踪方法S403的具体实现流程图;
图9是本申请第五实施例提供的一种伪码跟踪方法S404的具体实现流程图;
图10是本申请第六实施例提供的一种伪码跟踪方法S403的具体实现流程图;
图11是本申请第七实施例提供的一种伪码跟踪方法S403的具体实现流程图
图12是本申请实施例提供的一种伪码跟踪装置的示意图;
图13是本申请实施例提供的一种终端设备的示意图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本申请实施例。然而,本领域技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本申请。在其他情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
移动装置上的卫星导航定位接收机可以通过接收全球导航卫星系统的卫星信号确定移动装置的当前位置。参照图1,示出了本申请实施例提供的一种接收机进行定位时信号处理的流程示意图。如图1所示,接收机通过天线接收到卫星信号后,通常需要对卫星信号进行射频前端处理、数字基带处理和定位导航运算。其中,射频前端处理环节主要包括前置放大器、下变频器和数模转换器(A/D转换器)。接收机对卫星信号进行射频前端处理后可以生成数字中频数字信号,并将数字中频数字信号输入到基带处理芯片中进行基带处理。
基带处理环节主要包括数字信号处理器和信号跟踪环路。通过数字信号处理器接收机可以进行卫星信号捕获,通过信号跟踪环路接收机可以进行卫星信号跟踪。通过基带处理环节,接收机可以生成关于卫星信号的卫星测量值和导航电文,并基于卫星测量值和导航电文进行定位导航运算。定位导航运算环节主要包括星历收集、卫星测量值提取和位置解算等处理步骤。接收机定位流程中,基带处理环节在整个处理流程中涉及的处理数据量最大,处理过程最为复杂,实时性要求最高,因此通常必须用芯片硬件的方式实现,并且往往能对整个接收机系统的性能起到决定性的作用。
卫星信号捕获的主要目的是从噪声中识别出卫星信号,确定卫星信号的编号、卫星信号粗略的多普勒频偏和卫星信号的码相位等重要信息。接收机捕获完成后,可以将得到的信息传输至接收机中的卫星信号跟踪单元。卫星信号跟踪单元可以将捕获得到的信息作为初始参数,对卫星信号进行牵引,通过比较卫星信号与本地复制信号之间的载波频率差异、载波相位差异和码相位差异。根据卫星信号与本地复制信号之间的差异,卫星信号跟踪单元可以不断调整本地复制信号的对应参数,最终实现卫星信号与本地复制信号之间的精确同步,并解调出卫星信号中调制的电文信息,使得定位导航解算环节可以根据电文信息和本地复制信号的特征提取出星历数据和卫星测量值,继而最终完成定位解算。
对卫星信号中的载波成分和伪码成分进行持续跟踪是卫星信号跟踪单元的核心功能,因为只有这样才能将卫星信号中的载波和伪码成分剥离干净,提取出其中调制的电文信息。因此,载波跟踪环和伪码跟踪环(简称码跟踪环或码环)都是卫星信号跟踪单元中的核心部件。
参照图2,示出了本申请实施例提供的一种卫星信号跟踪单元的结构示意图。如图2所示,卫星信号跟踪单元中的载波跟踪环主要由载波鉴别器和环路滤波器构成,伪码跟踪环主要由码环鉴相器和环路滤波器构成。参见图2,接收机通过射频前端环节后可以将生成的数字中频信号输入到卫星信号跟踪单元中。数字中频信号进入卫星信号跟踪单元后可以先与本地载波发生器产生的复制载波相乘实现载波剥离。数字中频信号可以分别进入载波同相支路(i支路)和载波正交支路(q支路)进行载波剥离。在载波同相支路中,数字中频信号可以与同相载波相乘进行载波剥离。在载波正交支路中,数字中频信号可以与正交载波相乘进行载波剥离。然后剥离载波后的数字中频信号可以与本地伪码发生器基于多个不同相位分路(Prompt即时相位P,Early超前相位E,Late滞后相位L)产生的复制伪码相乘实现伪码剥离。而后卫星信号跟踪单元可以对剥离载波和伪码后的多路数据分别进行积分累加生成多个相关积分结果。
如图2所示,图中iE可以表示卫星数字中频信号在同相支路上进行载波剥离,并且与超前相位的复制伪码相乘进行伪码剥离后的数字信号。IE可以表示iE信号进行积分累加后生成的相关积分值。iP可以表示卫星数字中频信号在同相支路上进行载波剥离,并且与即时相位的复制伪码相乘进行伪码剥离后的数字信号。IP可以表示iP信号进行积分累加后生成的相关积分值。iL可以表示卫星数字中频信号在同相支路上进行载波剥离,并且与滞后相位的复制伪码相乘进行伪码剥离后的数字信号。IL可以表示iL信号进行积分累加后生成的相关积分值。qE可以表示卫星数字中频信号在正交支路上进行载波剥离,并且与超前相位的复制伪码相乘进行伪码剥离后生成的数字信号。QE可以表示qE信号进行积分累加后生成的相关积分值。qP可以表示卫星数字中频信号在正交支路上进行载波剥离,并且与即时相位的复制伪码相乘进行伪码剥离后的数字信号。QP可以表示qP信号进行积分累加后生成的相关积分值。qL可以表示卫星数字中频信号在正交支路上进行载波剥离,并且与滞后相位的复制伪码相乘进行伪码剥离后的数字信号。QL可以表示qL信号进行积分累加后生成的相关积分值。
通过比较即时相位分路(P分路)的同相支路和正交支路的相关积分结果,载波跟踪环可以鉴别出卫星信号和本地载波的频率差和相位差,并根据频率差和相位差更新调整本地载波发生器的频率参数和相位参数,其中用于调整载波频率的部分结构又称为锁频环FLL,用于调整载波相位的部分结构又称为锁相环PLL。其中,锁频环FLL和锁相环PLL可以通过电路结构实现,也可以通过软件的方式实现。通过比较超前相位分路(E分路)、滞后相位分路(L分路)和即时相位分路(P分路)的积分累加结果,伪码跟踪环可以鉴别出卫星信号和本地伪码的相位差,从而更新调整本地伪码发生器的相位参数。由于观察调整码相位时主要依据的是多路不同相位延迟值的复制伪码与卫星信号的相关积分结果,因此伪码环又称为延迟锁定环DLL(delay lock loop)。以上就是卫星信号跟踪单元的基本工作原理。
在现有技术中,卫星信号跟踪单元通常仅使用E、P、L三个相位延迟分路实现伪码跟踪环的鉴相和相位调整。参照图3,示出了本申请实施例提供的一种伪码跟踪时码相关结果的示意图。
如图3中的(a)所示,当本地伪码与卫星信号中的伪码完全同步且EPL之间的相位误差不超过0.5个码片的情况下,E分路、P分路和L分路三者间积分结果的关系应当呈现中间大两头小的三角形,即E分路的积分结果和L分路的积分结果应以P分路的积分结果为中心,且E分路的积分结果和L分路的积分结果呈现左右对称的形态。一旦本地伪码与卫星信号中的伪码之间出现了相位偏差,则上述形态就会被破坏,导致L分路或E分路的积分结果不再均衡,甚至其中一方的积分结果超过了P分路,码环就可以根据该差异重新调整本地复制伪码的相位,将P分路的积分值重新调整为三者中的最大值,同时使得L分路和E分路的积分值重新取得平衡。
如图3中的(b)所示,当本地伪码相位超前时,L分路的积分结果应当大于E分路的积分结果和P分路的积分结果。如图3中的(c)所示,当本地伪码相位只会时,E分路的积分结果应当大于L分路的积分结果和P分路的积分结果。
现有技术在仅有EPL三个相位延迟分路时是有效的,然而在更加先进的接收机中,仅通过三个相位延迟分路进行伪码跟踪无法满足接收机对于伪码跟踪环高性能要求。因为只有EPL相位延迟三个分路时,码环只能对3个伪码相位的积分结果进行观察,实践中通常选取E分路的相位延迟为-0.5个伪码码片,L分路的相位延迟为0.5个伪码码片,客观上这种设计一方面限制了码环跟踪的相位观测精度无法提高到优于0.5个伪码码片的水平,另一方面限制了码环的动态跟踪特性无法适应超过±0.5个伪码码片的相位突变,从而制约了接收机的跟踪性能。
在更先进的接收机中,为了实现优于0.1个伪码码片的相位观测精度,就需要使用至少5个E分路和5个L分路,加上P分路,才能使每两个相邻分路之间的相位延迟差为0.1个伪码码片,然而在这种情况下,11个相位延迟分路中任意两个相邻分路之间的积分结果差值将会很小,非常容易因为噪声的影响导致理想的三角形态变成其它的不规则形态,因此通过现有判断方法基于11个相位延迟分路进行鉴相时容易发生误判。又或者,为了适应卫星信号的伪码出现大于0.5个伪码码片的相位突变的情况,将相位观察范围扩大到±2.5个码片时,可以使用至少5个E分路和5个L分路,加上P分路,共11个相位延迟分路。11个相位延迟分路中,每两个相邻分路之间的相位延迟差为0.5个伪码码片,延迟最小的E路和延迟最大的L路之间的相位差可达到5个码片,然而在这种情况下,伪码的理想自相关积分结果本就不再是简单的三角形,而是根据不同卫星对应的伪码序列不同,以及噪声的随机变化呈现出各种形态,因此上述判断方法不适用于该种情况。
为了在高精度要求的接收机中使用超过三条相位延迟分路进行伪码跟踪,现有技术常通过两种方式进行鉴相。方式一,以相关积分结果最大的相位延迟分路对应的相位延迟值作为本地伪码的相位修正值。例如,E5~L5分别对应的是-2.5~2.5相位差,若E5分路对应的相关积分值最大,则确定本地伪码的相位修正值是-2.5。这种方式会导致相位修正值只可在固定的几个离散值中选取,灵活性较低,如-2.5和-2之间还可能存在-2.1~-2.4等相位差,而通过上述方式却无法生成-2.1~-2.4之间的相位修正值。因此通过方式一进行鉴相会导致环路相位与真实相位之间存在固定误差。方式二,在N个相位延迟分路中选定两条相位延迟值对称的相位延迟分路来计算相位误差,如固定使用E5分路和L5分路来计算相位误差,或固定使用E3分路和L3分路来计算相位误差,又或固定使用E1分路和L1分路来计算相位误差,这样在计算的时候就可以沿用只有3个不同相位延迟时的相同算法(把E、P、L变成了Ex、P、Lx)。这种方法需要额外制定相位延迟分路的选用策略,例如在相位变化速度比较慢的时候使用延迟较小的相位组合,相位变化速度比较快的时候用延迟较大的相位组合,以便在提高多径干扰对抗能力的同时尽可能扩大环路的带宽。当选用策略设计不恰当时,容易导致较大的鉴相误差,且该方法无法被使用于相位观察范围扩大到超过±1个码片的情况。
上述鉴相方法都只使用了码环观测信息中的一部分信息而非全部信息,因此都难以避免计算得到的相位修正值的在某些情况下出现较大偏差。
参照图4,示出了本申请实施例提供的一种伪码跟踪方法的示意图,上述伪码跟踪方法可以应用于可以接收卫星信号的电子设备。具体地,该电子设备可以是卫星信号接收机。在实施例中,以接收机为例对本申请提供的定位方法进行说明。具体可以包括如下步骤:
S401、将本地伪码输入至包含N个相位延迟分路的伪码处理模块,以对所述本地伪码进行相位延迟生成N个相位延迟值不同的复制伪码;所述N为大于或等于4的正整数。
在本实施例中,接收机在基于卫星信号生成本地伪码后,可以将生成的本地伪码输入至伪码处理模块中,伪码处理模块中可以包含有N个相位延迟分路。其中,各个相位延迟分路对应的相位延迟值不同,且与现有技术中只能选取固定值作为相位延迟值不同,本实施例中各个相位延迟值可以为任意值。
例如,伪码处理模块中可以包含有5条E分路,5条L分路和1条P分路。若按照相位延迟值的绝对值从小到大依次用序号对各条相位延迟分路进行命名,则E5分路对应的相位延迟值可以为2.5,E4分路对应的相位延迟值可以为2,E3分路对应的相位延迟值可以为1.5,E2分路对应的相位延迟值可以为1,E1分路对应的相位延迟值可以为0.5,P分路对应的相位延迟值可以为0,L1分路对应的相位延迟值可以为-0.5,L2分路对应的相位延迟值可以为-1,L3分路对应的相位延迟值可以为-1.5,L4分路对应的相位延迟值可以为-2,L5分路对应的相位延迟值可以为-2.5。其中,上述所有相位延迟值的单位均为码片。通过N个相位延迟分路,接收机可以对本地伪码进行不同程度的相位延迟并生成N个相位延迟值不同的复制伪码。
在一种可能的实现中,当用户在安装有接收机的电子设备上开启定位功能,或接收机收到用户发起的启动指令后,可以开始通过天线接收卫星信号。由于接收机通过天线接收到的卫星信号的信号强度很小且卫星信号中包含有大量的噪声,因此接收机可以先将卫星信号输入到射频前端处理模块。射频前端处理模块中可以包含有低噪声放大器和滤波器,在射频前端处理模块中,接收机可以通过低噪声放大器放大卫星信号中的信号强度,并通过滤波器滤去卫星信号中的噪声。然后射频前端处理模块可以对放大信号且滤去噪声后的卫星信号进行数模转换得到模拟信号,最后射频前端处理模块可以模拟信号进行正交采样生成中频数字信号。接收机可以将生成的中频数字信号传输至数字基带处理模块,数字基带处理模块接收到中频数字信号后可以先基于中频数字信号进行卫星捕获。通过预设的搜索捕获算法,基带处理模块可以粗略估计出卫星信号中伪码的第一码相位和卫星信号中载波的第一载波频率。数字基带处理模块可以基于第一码相位在本地伪码发生器中生成本地伪码。需要说明的是,在本方案中搜索捕获算法可以是本领域人员公知的任意一种搜索捕获算法,本方案不对搜索捕获算法进行具体限制。
S402、分别计算各个所述复制伪码与卫星信号之间的相关积分结果。
在本实施例中,接收机在生成N个复制伪码后,可以将各个复制伪码输入到相关积分器中,并在相关积分器中分别计算各个所述复制伪码与卫星信号之间的相关积分结果。其中,各个复制伪码与卫星信号之间的相关积分结果可以为复制伪码与卫星信号之间的相干积分结果,也可以为复制伪码与卫星信号之间的非相干积分结果。其中,相干积分结果可以由接收机通过计算复制伪码与卫星信号的相干积分的方式生成。非相干积分结果可以由接收机通过计算复制伪码与卫星信号的非相干积分的方式生成。
在一种可能的实现方式中,接收机将中频数字信号输入到卫星信号跟踪单元后,可以在将中频数字信号分别输入至同相支路和正交支路,分别与本地载波发生器生成的同相载波和正交载波相乘,以进行载波剥离。接收机可以将同相支路上的中频数据分别与各个复制伪码相乘生成第一相关积分结果,并将正交支路上的中频数据分别与各个复制伪码相乘生成第二相关积分结果,以实现伪码剥离。而后接收机可以对同一复制伪码在同相支路上的第一相关积分结果和正交支路上的第二相关积分结果进行取模运算,生成各个复制伪码与卫星信号之间的相关积分结果。
S403、将所有所述相关积分结果和所有所述相位延迟分路对应的期望相关值输入预设的相位修正模型,生成相位修正值。
在本实施例中,接收机生成各个复制伪码与卫星信号之间的相关积分结果之后,可以将生成的所有相关积分结果和各个相位延迟分路对应的期望相关值输入到预设的相位修正模型,并通过相位修正模型生成相位修正值。需要说明的是,本实施例并不对相位修正模型的具体网络结构进行限定,相位修正模型可以是常见的卷积神经网络、残差神经网络、循环神经网络等多种机器学习模型。具体工程实践中,在满足接收机对于码跟踪环的带宽要求和精度要求的情况下,相位修正模型的结构越简单越好。
在一种可能的实现方式中,接收机中的相位修正模型可以是具有记忆性的任一学习模型,如循环神经网络(Recurrent Neural Network,RNN)。具有记忆性的学习模型在接收到输入的所有相关积分结果后,可以结合以往生成的历史修正值和所有相关积分结果生成相位修正值。
S404、基于所述相位修正值对本地伪码发生器进行相位修正,以使所述本地伪码发生器生成的本地伪码与所述卫星信号中伪码一致。
在本实施例中,接收机通过相位修正模型生成相位修正值后,可以基于相位修正值对本地伪码发生器进行相位修正,使得本地伪码发生器生成的本地伪码与卫星信号中的伪码一致。
在一种可能的实现方式中,通过相位修正值对本地伪码发生器进行相位修正后,接收机可以通过相位修正后的本地伪码发生器生成新的本地伪码。而后,接收机可以将相位修正后的本地伪码输入到接收机的定位导航运算单元中,定位导航运算单元可以通过相位修正后的本地伪码进行定位解算,以生成接收机的定位信息。
通过本实施例提供的方法,接收机可以相位修正模型根据不少于4个相关积分结果生成相位修正值,因此本实施例提供的方法提高接收机的伪码跟踪精度,使得接收机可以对卫星信号进行更为准确的伪码跟踪。
图5示出了本申请第二实施例提供的一种伪码跟踪方法S403的具体实现流程图。参见图5,相较于图4所述实施例,本实施例提供的一种伪码跟踪方法中S403之前包括:S501~S502,具体详述如下:
S501、若任一候选伪码与所述卫星信号的积分值大于预设的捕获阈值,则确定所述候选伪码为所述卫星信号对应的目标伪码,基于所述目标伪码对应的目标序列号确定所述卫星信号对应的自相关函数。
在本实施例中,接收机在通过卫星捕获单元捕获卫星信号时,可以通过卫星捕获单元中的候选伪码发生器可以根据序列号依次生成多个候选伪码,并依次计算各个候选伪码与卫星信号的积分值。接收机可以判断各个候选伪码与卫星信号的积分值是否大于预设的捕获门限。由于各个候选伪码的码序列相差较大,因此只有当候选伪码中存在与卫星信号相同的部分码序列时,才能得到一个较大的积分值。若任一候选伪码与卫星信号的积分值大于捕获门限,则接收机可以认为当前卫星信号中含有与该候选伪码相同的信息,当前卫星信号已被捕获。接收机可以确定该候选伪码即为卫星信号对应的目标伪码。接收机可以确定生成目标伪码时的序列号即为目标伪码对应的目标序列号,并根据目标序列号确定卫星信号对应的自相关函数。
在一种可能的实现方式中,接收机的卫星捕获单元通过候选伪码发生器生成候选伪码后,可以将候选伪码与输入到卫星捕获单元的数字中频信号相乘得到去伪码信号,而后卫星捕获单元可以将去伪码信号分别于两路相互正交的载波信号相乘,得到同相信号和正交信号。接收机分别可以根据预先设定的积分时长分别对同相信号和正交信号进行积分累加,得到同相累加值和正交累加值。接收机分别对同相累加值和正交累加值进行平方运算后,将同相累加值和正交累加值相加,便生成了候选伪码与卫星信号的积分值。
在本实施例中,由于各个卫星信号对应自相关函数是根据该卫星信号对应的伪码序列以一个伪码码片作为单位进行滑动计算得到的,因此每个伪码序列对应的自相关函数各不相同。因此,接收机可以通过目标伪码对应的目标序列号确定卫星信号的自相关函数。
参照图6,示出了本申请实施例提供的一种自相关函数的示意图。如图6所示,为北斗编号为37号的伪码序列对应的自相关函数。其中,纵坐标表示自相关函数值,横坐标表示相位延迟值。如图6所示,37号的伪码序列对应的自相关函数只有在相位延迟值为0处出现较大的自相关函数值,在其他伪码相位差下的自相关函数值呈现为高低错落的形态特征,即自相关函数在不同伪码相位差下呈现出的波形不同,因此相位修正模型可以通过判断本地伪码对应的第一波形与自相关函数在哪个相位延迟值下的波形一致的方式,确定本地伪码的相位修正值。
S502、根据各个所述相位延迟分路对应的相位延迟值从所述自相关函数中确定各个相位延迟分路对应的理想相关值。
在本实施例中,接收机确定卫星信号对应的自相关函数后,可以根据各个延迟分路对应的相位延迟值从自相关函数中确定出各个相位延迟分路对应的理想相关值。
在本实施例中,由于各个卫星信号对应的自相关函数具有独一性,即各个卫星信号对应的自相关函数的波形各不相同。因此本实施例提供的方法使得相位修正模型可以通过判断本地伪码对应的第一波形与自相关函数在哪个相位延迟值下的波形一致的方式,确定本地伪码的相位修正值,由此可以保证相位修正模型生成的相位修正值的准确性。
图7示出了本申请第三实施例提供的一种伪码跟踪方法S403的具体实现流程图。参见图7,相较于图4所述实施例,本实施例提供的一种伪码跟踪方法中S403包括:S4031~S4032,具体详述如下:
S4031、确定各个所述相位延迟分路之间的相位差值。
在本实施例中,接收机在计算出各个复制伪码与卫星信号之间的相关积分结构后,还可以根据各个相位延迟分路对于的相位延迟值确定各个相位延迟分路之间的相位差值。例如,伪码处理模块中3条E分路,3条L分路和1条P分路。E3分路对应的相位延迟值可以为3,E2分路对应的相位延迟值可以为1.5,E1分路对应的相位延迟值可以为1,P分路对应的相位延迟值可以为0,L1分路对应的相位延迟值可以为-1,L2分路对应的相位延迟值可以为-1.5,L3分路对应的相位延迟值可以为-3。则,E3分路和E2分路之间的相位差值可以为1.5,E2分路和E1分路之间的相位差值可以为0.5,E1分路和P分路之间的相位差值可以为1,L1分路和P分路之间的相位差值可以为1,L2分路和L1分路之间的相位差值可以为0.5,L3分路和L2分路之间的相位差值可以为1.5。
S4032、将所有所述相位差值、所有所述相关积分结果和所有所述期望相关值输入至所述相位修正模型,生成所述相位修正值;所述所有相位差值和所述所有相关积分结果用于生成所述本地伪码对应的第一波形;所述所有期望相关值用于生成所述卫星信号对应的第二波形;所述相位修正模型用于基于所述第一波形和所述第二波形之间的相位偏差关系生成所述相位修正值。
在本实施例中,接收机在确定各个相位延迟分路之间的相位差值之后,还可以将所有相位差值、所有相关积分结果和所有期望相关值输入到相位修正模型中。相位修正模型可以根据输入的所有相位差值和所有相关积分结果生成本地伪码对应的第一波形。相位修正模型可以根据输入的所有期望相关值生成卫星信号中的伪码对应的第二波形。相位修正模型根据第一波形和第二波形之间的相位偏差关系生成相位修正值。
在一种可能的实现方式中,相位修正模型基于所有期望相关值生成的第二波形可以为该卫星信号对应的自相关函数的波形。如图6所示,由于自相关函数在不同相位延迟范围内的波形不同,因此相位修正模型可以通过对比,确认第二波形中与第一波形形态相同的相似波形,而后相位修正模型可以根据与第一波形形态相同的相似波形在第二波形中位置,确定第一波形和第二波形之间的相位偏差关系,并生成相位修正值。例如,若相位修正模型确认第一波形与第二波形在0.6~1这一相位延迟范围内的波形相同,且第一波形的中心位于0.8这一相位延迟值处,则相位修正模型可以确定本地伪码超前了0.8个相位的伪码码片,则相位修正模型可以生成-0.8的相位修正值。
在本实施例中,接收机在计算出各个复制伪码与卫星信号之间的相关积分结果后,还可以确定各个相位延迟分路之间的相位差值,并将所有相位差值作为输入数据之一输入到相位修正模型中,用以生成相位修正值。通过实施例提供的方法,接收机中的各个相位延迟分路之间的相位差值可以不一致,即用户可以根据自身需求动态调整各个相位延迟分路对应的相位延迟值,因此本实施例提供的伪码跟踪方法可以提高相位修正模型的泛化能力。
图8示出了本申请第四实施例提供的一种伪码跟踪方法S403的具体实现流程图。参见图8,相较于图4所述实施例,本实施例提供的一种伪码跟踪方法中S403包括:S801~S802,具体详述如下:
S801、基于预设的矫正条件从数据存储模块中获取所述相位修正模型生成的历史修正值。
在本实施例中,若相位修正模型为不具有记忆性的机器学习模型,如全连接网络(Full Connection),为了进一步提高相位修正模型输出的相位修正值的准确性,接收机还可以获取历史修正值输入相位修正模型。接收机可以根据预设的矫正条件从数据存储模块中获取相位修正模型以往生成的历史修正值。
在一种可能的实现方式中,相位修正模型每次生成相位修正值后,还可以将生成的相位修正值传输至数据存储模块。数据存储模块可以根据接收的次序依次将接收到的相位修正值作为历史修正值进行存储。当接收机需要通过相位修正模型生成相位修正值时,接收机可以根据矫正条件从数据存储模块中获取需要的历史修正值。例如,若用户设置的矫正条件为根据相位修正模型前两次生成的相位修正值进行矫正,则接收机可以从数据存储模块中获取最后存储的两个历史修正值。
S802、将所述历史修正值、所述所有相关积分结果和所述所有期望相关值输入至所述相位修正模型,生成所述相位修正值;所述所有相关积分结果用于生成关于所述本地伪码对应的第一波形;所述所有期望相关值用于生成所述卫星信号对应的第二波形;所述相位修正模型用于基于所述第一波形与所述第二波形之间的相位偏差关系和所述历史修正值生成所述相位修正值。
在本实施例中,接收机获取到历史修正值后,可以将获取到的历史修正值、所有延迟分路对应的复制伪码的相关积分结果和所有延迟分路对应的期望相关值输入到相位修正模型中,并通过相位修正模型生成相位修正值。其中,相位修正模型可以根据输入的所有相关积分结果生成关于本地伪码的的第一波形。相位修正模型还可以根据输入的所有期望值生成卫星信号对应的第二波形。相位修正模型可以根据第一波形和第二波形之间的相位偏差关系生成初始相位修正值。而后,相位修正模型可以根据历史修正值对初始相位修正值进行矫正,并生成与历史相位修正值线性相关的相位修正值。
在本实施例中,由于接收机可以根据预设的历史条件从数据存储模块中获取历史修正值,并将历史修正值作为输入数据之一输入到相位修正模型中。因此,通过本实施例提供的方法,即使相位修正模型不具有记忆性,相位修正模型也可以根据输入的历史修正值生成与历史修正值线性相关的相位修正值。因此通过本实施例提供的方法,开发者可以选用网络结构更为简单的机器学习模型作为相位修正模型,有利于接收机更加快速高效地生成相位修正值。
图9示出了本申请第五实施例提供的一种伪码跟踪方法S404的具体实现流程图。参见图9,相较于图4所述实施例,本实施例提供的一种伪码跟踪方法中S404包括:S4041~S4042,具体详述如下:
S4041、通过环路滤波模块基于第一历史修正值对所述相位修正模型输出的当前相位修正值进行矫正,生成目标修正值。
在本实施例中,若相位修正模型为不具有记忆性的机器学习模型,如全连接网络(Full Connection),为了进一步提高接收机伪码跟踪的准确性,接收机还可以将相位修正模型输出的相位修正值输入到环路滤波模块中。接收机可以通过环路滤波器基于第一历史修正值对相位修正模型输出的当前相位修正值进行矫正,并生成新的目标修正值。
在一种可能的实现方式中,接收机中的环路滤波模块可以是一种比例-积分-微分控制器。由于比例-积分-微分控制器可以根据上一次生成的控制结果,对控制器中的参数进行调节,并根据新的输入和控制器中调节后的参数生成新的控制结果。因此,环路滤波模块可以在每次生成目标修正值后,可以将生成的目标修正值作为反馈数据重新反馈到环路滤波模块中。接收机将相位修正值输入到环路滤波模块后,环路滤波模块可以根据反馈回来的上一次生成的目标修正值对当前输入的相位修正值进行矫正,并生成新的目标修正值。
S4042、将所述目标修正值作为第二历史修正值对所述相位修正模型输出的下一相位修正值进行矫正。
在本实施例中,接收机通过环路滤波模块生成目标修正值后,可以将环路滤波模块生成的目标修正值作为第二历史修正值输入到环路滤波模块中,并通过环路滤波模块根据第二历史修正值对所述相位修正模型输出的下一相位修正值进行矫正,生成新的目标修正值。
在一种可能的实现方式中,接收机在通过环路滤波模块生成目标修正值后,可以根据目标修正值对本地伪码发生器中的码相位进行相位修正,使得本地伪码根据修正后的码相位生成新的本地伪码。
在本实施例中,接收机可以将相位修正模型输出的相位修正值输入得到环路滤波器中进行矫正,由于环路滤波器可以结合历史修正值对相位修正值进行矫正,因此即使当卫星信号中的伪码相位发生偶然突变时,接收机可以通过环路滤波模块生成与真实相位误差更为接近的目标修正值。
图10示出了本申请第六实施例提供的一种伪码跟踪方法S403的具体实现流程图。参见图10,相较于图4所述实施例,本实施例提供的一种伪码跟踪方法中S403包括:S1001~S1003,具体详述如下:
S1001、将所述所有相关积分结果和所述所有期望相关值输入至所述第一神经网络,生成初始修正值;所述第一神经网络基于预期初始修正N个相位延迟分路对应的相关积分结果和N个相位延迟分路对应的期望相关值训练而成。
在本实施例中,接收机的相位修正模型可以包含第一神经网络和第二神经网络。接收机在计算出各个复制伪码与卫星信号之间的相关积分结果后,可以将所有积分结果和所有期望相关值输入到相位修正模型的第一神经网络中,并通过第一神经网络生成初始修正值。其中,相位修正模型中的第一神经网络可以由用户输入的预期初始修正值、N个相位延迟分路对应的相关积分结果和N个相位延迟分路对应的期望相关值训练而成。
在一种可能的实现方式中,第一神经网络可以是任意一种机器学习模型。用户可以将第一待训练网络输入到接收机中,同时,用户还可以将预期初始修正值、N个相位延迟分路对应的相关积分结果和N个相位延迟分路对应的期望相关值作为训练样本输入到接收机中,用以对第一待训练网络进行训练。在训练过程中,接收机每生成一个初始修正值后,便可以通过预设的第一损失函数来计算第二损失值。其中,接收机可以计算初始修正值与样本对应的预期初始修正值之间的均方误差值作为第一损失值。接收机可以将计算得到的第一损失值反向传播至第一待训练网络中,并根据第一损失值对第一待训练网络中的参数进行更新。当第一损失值达到用户设定的第一停止条件时,接收机可以将当前的第一待训练网络作为第一神经网络。
S1002、通过所述第二神经网络基于第一历史修正值对所述第一神经网络输出的当前初始修正值进行矫正,生成相位修正值;所述第二神经网络基于多个初始修正值以及各个所述初始修正值对应的预期相位修正值训练而成。
在本实施例中,接收机通过第一神经网络生成初始修正值后,可以将第一神经网络生成的初始修正值输入到第二神经网络中。第二神经网络可以根据第一历史修正值对第一神经网络输出的当前初始修正值进行矫正,并生成相位修正模型。其中,第二神经网络可以由用户输入的多个初始修正值以及各个初始修正值对应的预期相位修正值训练而成。
在一种可能的实现方式中,第二神经网络可以是任意一种能够模拟比例-积分-微分控制器的运算过程的神经网络。用户可以将能够模拟比例-积分-微分控制器的运算过程的第二待训练网络输入到接收机中,同时,用户还可以将多个初始修正值以及各个初始修正值对应的预期相位修正值作为训练样本输入到接收机中对第二待训练网络进行训练。在训练过程中,接收机每生成一个相位修正值后,便可以通过预设的第二损失函数来计算第二损失值。其中,接收机可以通过计算相位修正值与样本对应的预期相位修正值之间的均方误差值作为第二损失值。接收机可以将计算得到的第二损失值反向传播至第二待训练网络中,并根据第二损失值对第二待训练网络中的参数进行更新。当第二损失值达到用户设定的第二停止条件时,接收机可以将当前的第二待训练网络作为第二神经网络。
S1003、将所述相位修正值作为第二历史修正值对所述第一神经网络输出的下一初始修正值进行矫正。
在本实施例中,接收机通过第二神经网络生成相位修正值后,可以将第二神经网络生成的相位修正值作为第二历史修正值输入到第二神经网络中,并通过第二神经网络根据第二历史修正值对所述第一神经网络输出的下一初始修正值进行矫正,生成新的相位修正值。
在本实施例中,开发人员可以将能够模拟比例-积分-微分控制器的运算过程的神经网络作为相位修正模型中的第二神经网络,用以根据历史修正值对第一神经输出的初始修正值进行矫正。通过本实施例提供的方法,开发人员可以用第二神经网络代替接收机中的环路滤波模块,因此可以减少接收机的硬件成本,进而减少接收机的体积。
图11示出了本申请第七实施例提供的一种伪码跟踪方法S403的具体实现流程图。参见图11,相较于图4所述实施例,本实施例提供的一种伪码跟踪方法中S403之前包括:S1101~S1103,具体详述如下:
S1101、获取用户输入的待训练模型和训练样本,通过所述待训练模型对所述训练样本进行处理,生成初始相位修正值;所述训练样本包括N个相位延迟分路对应的相关积分结果、理想相关值和预期相位修正值。
在本实施例中,接收机在根据所有相关积分结果和所有相位延迟分路对应的期望相关值生成相位修正值之前,还需要获取用户输入的待训练模型和训练样本。接收机可以通过待训练模型对训练样本进行处理,生成初始相位修正值。其中,各个训练样本中可以包含N个相位延迟分路对应的相关积分结果、理想相关值和预期相位修正值。
S1102、基于所述初始相位修正值和所述预期相位修正值确定所述初始相位修正值的误差值。
在本实施例中,接收机通过待训练模型生成初始相位修正值后,还可以根据初始相位修正值和该初始相位修正值对应的训练样本中的预期相位修正值确定出初始相位修正值的误差值。
在一种可能的实现方式中,接收机可以通过预设的损失函数计算初始相位修正值对应的误差值。本实施例中并不对损失函数进行限定,该损失函数可以为任意一种可以计算出初始相位修正值与预期相位修正值之间的误差值的函数,如均方误差函数。
S1003、基于所述误差值对所述待训练模型进行更新,直至所述误差值满足预设的训练停止条件,将所述误差值满足所述训练停止条件时对应的所述待训练模型作为所述相位修正模型。
在本实施例中,接收机计算出误差值后,可以根据各个训练样本对应的误差值对待训练模型进行更新,并通过更新后的待训练模型对训练样本进行处理,以生成新的误差值。接收机可以不断执行上述S1001至S1003训练过程,直至待训练模型生成的误差值满足用户预先设定的训练停止条件。若误差值满足训练停止条件,则接收机可以停止对待训练模型的训练,并将误差值满足所述训练停止条件时对应的待训练模型作为相位修正模型。
在一种可能的实现方式中,接收机通过待训练模型生成误差值后,可以通过判断误差值是否小于预设的误差阈值的方式,判断误差值是否满足预设的训练停止条件。若接收机判定误差值小于误差阈值,则接收机可以判定误差值满足训练停止条件,接收机停止对待训练模型的训练,并将当前的待训练模型作为相位修正模型。若接收机判定误差值大于或等于误差阈值,则接收机可以判定误差值不满足训练停止条件,接收机可以根据误差值对待训练模型中的参数进行更新,并通过更新后的待训练模型对训练样本进行处理,以生成新的误差值。
在本实施例中,接收机中的相位修正模型由待训练模型根据训练停止条件训练生成,因此可以保证相位修正模型生成的相位修正值的精确度。
需要说明的是,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
参照图12,示出了本申请实施例提供的一种伪码跟踪装置的示意图,具体可以包括复制伪码生成模块1201、相关积分计算模块1202、修正值计算模块1203和相位修正模块1204,其中:
复制伪码生成模块1201,用于本地伪码输入至包含N个相位延迟分路的伪码处理模块,以对所述本地伪码进行相位延迟生成N个相位延迟值不同的复制伪码;所述N为大于或等于4的正整数;
相关积分计算模块1202,用于分别计算各个所述复制伪码与卫星信号之间的相关积分结果;
修正值计算模块1203,用于将所有所述相关积分结果和所有所述相位延迟分路对应的期望相关值输入预设的相位修正模型,生成相位修正值;
相位修正模块1204,用于基于所述相位修正值对本地伪码发生器中的初始伪码进行相位修正,以使所述本地伪码发生器生成的本地伪码与所述卫星信号中伪码一致。
其中,修正值计算模块1203,还可以用于确定各个所述相位延迟分路之间的相位差值;将所有所述相位差值、所有所述相关积分结果和所有所述期望相关值输入至所述相位修正模型,生成所述相位修正值;所述所有相位差值和所述所有相关积分结果用于生成所述本地伪码对应的第一波形;所述所有期望相关值用于生成所述卫星信号对应的第二波形;所述相位修正模型用于基于所述第一波形和所述第二波形之间的相位偏差关系生成所述相位修正值。
修正值计算模块1203,还可以用于若任一候选伪码与所述卫星信号的积分值大于预设的捕获阈值,则确定所述候选伪码为所述卫星信号对应的目标伪码,基于所述目标伪码对应的目标序列号确定所述卫星信号对应的自相关函数;根据各个所述相位延迟分路对应的相位延迟值从所述自相关函数中确定各个相位延迟分路对应的理想相关值。
修正值计算模块1203,还可以用于基于预设的矫正条件从数据存储模块中获取所述相位修正模型生成的历史修正值;将所述历史修正值、所述所有相关积分结果和所述所有期望相关值输入至所述相位修正模型,生成所述相位修正值;所述所有相关积分结果用于生成关于所述本地伪码对应的第一波形;所述所有期望相关值用于生成所述卫星信号对应的第二波形;所述相位修正模型用于基于所述第一波形与所述第二波形之间的相位偏差关系和所述历史修正值生成所述相位修正值。
相位修正模块1204,还可以用于通过环路滤波模块基于第一历史修正值对所述相位修正模型输出的当前相位修正值进行矫正,生成目标修正值;将所述目标修正值作为第二历史修正值对所述相位修正模型输出的下一相位修正值进行矫正。
修正值计算模块1203,还可以用于将所述所有相关积分结果和所述所有期望相关值输入至所述第一神经网络,生成初始修正值;所述第一神经网络基于预期初始修正值、N个相位延迟分路对应的相关积分结果和N个相位延迟分路对应的期望相关值训练而成;通过所述第二神经网络基于第一历史修正值对所述第一神经网络输出的当前初始修正值进行矫正,生成相位修正值;所述第二神经网络基于多个初始修正值以及各个所述初始修正值对应的预期相位修正值训练而成;将所述相位修正值作为第二历史修正值对所述第一神经网络输出的下一初始修正值进行矫正。
伪码跟踪装置中还可以包括训练模块,用于获取用户输入的待训练模型和训练样本,通过所述待训练模型对所述训练样本进行处理,生成初始相位修正值;所述训练样本包括N个相位延迟分路对应的相关积分结果、理想相关值和预期相位修正值;基于所述初始相位修正值和所述预期相位修正值确定所述初始相位修正值的误差值;基于所述误差值对所述待训练模型进行更新,直至所述误差值满足预设的训练停止条件,将所述误差值满足所述训练停止条件时对应的所述待训练模型作为所述相位修正模型。
对于装置实施例而言,由于其与方法实施例基本相似,所以描述得比较简单,相关之处参见方法实施例部分的说明即可。
参照图13,示出了本申请实施例提供的一种终端设备的示意图。如图13所示,本申请实施例中的终端设备1300包括:处理器1310、存储器1320以及存储在所述存储器1320中并可在所述处理器1310上运行的计算机程序1321。所述处理器1310执行所述计算机程序1321时实现上述伪码跟踪方法各个实施例中的步骤,例如图4所示的步骤S401至S404。或者,所述处理器1310执行所述计算机程序1321时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能,例如图12所示模块1201至1204的功能。
示例性的,所述计算机程序1321可以被分割成一个或多个模块/单元,所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器1320中,并由所述处理器1310执行,以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段可以用于描述所述计算机程序1321在所述终端设备1300中的执行过程。例如,所述计算机程序1321可以被分割成复制伪码生成模块、相关积分计算模块、修正值计算模块和相位修正模块,各模块具体功能如下:
复制伪码生成模块,用于本地伪码输入至包含N个相位延迟分路的伪码处理模块,以对所述本地伪码进行相位延迟生成N个相位延迟值不同的复制伪码;所述N为大于或等于4的正整数;
相关积分计算模块,用于分别计算各个所述复制伪码与卫星信号之间的相关积分结果;
修正值计算模块,用于将所有所述相关积分结果和所有所述相位延迟分路对应的期望相关值输入预设的相位修正模型,生成相位修正值;
相位修正模块,用于基于所述相位修正值对本地伪码发生器中的初始伪码进行相位修正,以使所述本地伪码发生器生成的本地伪码与所述卫星信号中伪码一致。
所述终端设备1300可以是前述各个实施例中的接收机。所述终端设备1300可包括,但不仅限于,处理器1310、存储器1320。本领域技术人员可以理解,图13仅仅是终端设备1300的一种示例,并不构成对终端设备1300的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如所述终端设备1300还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所述处理器1310可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器1320可以是所述终端设备1300的内部存储单元,例如终端设备1300的硬盘或内存。所述存储器1320也可以是所述终端设备1300的外部存储设备,例如所述终端设备1300上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(SecureDigital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等等。进一步地,所述存储器1320还可以既包括所述终端设备1300的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器1320用于存储所述计算机程序1321以及所述终端设备1300所需的其他程序和数据。所述存储器1320还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
本申请实施例还公开了一种终端设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如前述各个实施例所述的伪码跟踪方法。
本申请实施例还公开了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如前述各个实施例所述的伪码跟踪方法。
本申请实施例还公开了一种计算机程序产品,当所述计算机程序产品在计算机上运行时,使得所述计算机执行前述各个实施例所述的伪码跟踪方法。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种伪码跟踪方法,其特征在于,包括:
将本地伪码输入至包含N个相位延迟分路的伪码处理模块,以对所述本地伪码进行相位延迟生成N个相位延迟值不同的复制伪码;所述N为大于或等于4的正整数;
分别计算各个所述复制伪码与卫星信号之间的相关积分结果;
将所有所述相关积分结果和所有所述相位延迟分路对应的期望相关值输入预设的相位修正模型,生成相位修正值;
基于所述相位修正值对本地伪码发生器进行相位修正,以使所述本地伪码发生器生成的本地伪码与所述卫星信号中伪码一致。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所有所述相关积分结果和所有所述相位延迟分路对应的期望相关值输入预设的相位修正模型,生成相位修正值,包括:
确定各个所述相位延迟分路之间的相位差值;
将所有所述相位差值、所有所述相关积分结果和所有所述期望相关值输入至所述相位修正模型,生成所述相位修正值;所述所有相位差值和所述所有相关积分结果用于生成所述本地伪码对应的第一波形;所述所有期望相关值用于生成所述卫星信号对应的第二波形;所述相位修正模型用于基于所述第一波形和所述第二波形之间的相位偏差关系生成所述相位修正值。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所有所述相关积分结果和所有所述相位延迟分路对应的期望相关值输入预设的相位修正模型,生成相位修正值之前,包括:
若任一候选伪码与所述卫星信号的积分值大于预设的捕获阈值,则确定所述候选伪码为所述卫星信号对应的目标伪码,基于所述目标伪码对应的目标序列号确定所述卫星信号对应的自相关函数;
根据各个所述相位延迟分路对应的相位延迟值从所述自相关函数中确定各个相位延迟分路对应的理想相关值。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所有所述相关积分结果和所有所述相位延迟分路对应的期望相关值输入预设的相位修正模型,生成相位修正值,包括:
基于预设的矫正条件从数据存储模块中获取所述相位修正模型生成的历史修正值;
将所述历史修正值、所述所有相关积分结果和所述所有期望相关值输入至所述相位修正模型,生成所述相位修正值;所述所有相关积分结果用于生成关于所述本地伪码对应的第一波形;所述所有期望相关值用于生成所述卫星信号对应的第二波形;所述相位修正模型用于基于所述第一波形与所述第二波形之间的相位偏差关系和所述历史修正值生成所述相位修正值。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述相位修正值对本地伪码发生器进行相位修正,以使所述本地伪码发生器生成的本地伪码与所述卫星信号中伪码一致,包括:
通过环路滤波模块基于第一历史修正值对所述相位修正模型输出的当前相位修正值进行矫正,生成目标修正值;
将所述目标修正值作为第二历史修正值对所述相位修正模型输出的下一相位修正值进行矫正。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述相位修正模型包含第一神经网络和第二神经网络,所述将所有所述相关积分结果和所有所述相位延迟分路对应的期望相关值输入预设的相位修正模型,生成相位修正值,包括:
将所述所有相关积分结果和所述所有期望相关值输入至所述第一神经网络,生成初始修正值;所述第一神经网络基于预期初始修正值、N个相位延迟分路对应的相关积分结果和N个相位延迟分路对应的期望相关值训练而成;
通过所述第二神经网络基于第一历史修正值对所述第一神经网络输出的当前初始修正值进行矫正,生成相位修正值;所述第二神经网络基于多个初始修正值以及各个所述初始修正值对应的预期相位修正值训练而成;
将所述相位修正值作为第二历史修正值对所述第一神经网络输出的下一初始修正值进行矫正。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法,其特征在于,所述将所有所述相关积分结果和所有所述相位延迟分路对应的期望相关值输入预设的相位修正模型,生成相位修正值之前,包括:
获取用户输入的待训练模型和训练样本,通过所述待训练模型对所述训练样本进行处理,生成初始相位修正值;所述训练样本包括N个相位延迟分路对应的相关积分结果、理想相关值和预期相位修正值;
基于所述初始相位修正值和所述预期相位修正值确定所述初始相位修正值的误差值;
基于所述误差值对所述待训练模型进行更新,直至所述误差值满足预设的训练停止条件,将所述误差值满足所述训练停止条件时对应的所述待训练模型作为所述相位修正模型。
8.一种伪码跟踪装置,其特征在于,包括:
复制伪码生成模块,用于本地伪码输入至包含N个相位延迟分路的伪码处理模块,以对所述本地伪码进行相位延迟生成N个相位延迟值不同的复制伪码;所述N为大于或等于4的正整数;
相关积分计算模块,用于分别计算各个所述复制伪码与卫星信号之间的相关积分结果;
修正值计算模块,用于将所有所述相关积分结果和所有所述相位延迟分路对应的期望相关值输入预设的相位修正模型,生成相位修正值;
相位修正模块,用于基于所述相位修正值对本地伪码发生器中的初始伪码进行相位修正,以使所述本地伪码发生器生成的本地伪码与所述卫星信号中伪码一致。
9.一种终端设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-7任一项所述的伪码跟踪方法。
10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的伪码跟踪方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310998667.4A CN117214928A (zh) | 2023-08-08 | 2023-08-08 | 一种伪码跟踪方法、装置、终端设备及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310998667.4A CN117214928A (zh) | 2023-08-08 | 2023-08-08 | 一种伪码跟踪方法、装置、终端设备及存储介质 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117214928A true CN117214928A (zh) | 2023-12-12 |
Family
ID=89037814
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310998667.4A Pending CN117214928A (zh) | 2023-08-08 | 2023-08-08 | 一种伪码跟踪方法、装置、终端设备及存储介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117214928A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117420579A (zh) * | 2023-12-19 | 2024-01-19 | 中天引控科技股份有限公司 | 基于卫星追踪下的数据信号定位方法及系统 |
-
2023
- 2023-08-08 CN CN202310998667.4A patent/CN117214928A/zh active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN117420579A (zh) * | 2023-12-19 | 2024-01-19 | 中天引控科技股份有限公司 | 基于卫星追踪下的数据信号定位方法及系统 |
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