[发明专利]GPS和GLONASS多信道并行信号追踪方法及追踪模块

说明书

技术领域

本发明涉及卫星信号追踪系统，主要是指一种GPS和GLONASS多信道并行信号追踪方法及追踪模块。 

背景技术

已知GPS采用码分多址信号，GLONASS采用平分多址信号。传统的卫星信号追踪系统只能接收GPS或GLONASS信号，不能同时接收GPS和GLONASS信号。 

发明内容

本发明的目的就是提供一种GPS和GLONASS多信道并行信号追踪方法及追踪模块，通过天线兼容、解码、载波分离混频、编程控制信道，实现了一台接收机可同时接收GPS和GLONASS多信道信号，较好地克服了现有技术存在的不足。 

实现本发明的方法是：捕获和追踪卫星信号包括如下步骤： 

对CHx_SATCNTL寄存器编程以选择想要的GPS黄金码(RPN编号)或者GLONASS码，同时也要为相关器的追踪臂选择编码类型，一般在捕获模式，把追踪臂定在”Dithering”模式(在”Early”和”Late”模式不停切换)立即在两个相位展开搜索，然后一旦找到卫星就切换至追踪模式； 

对CHx_SIGSEL寄存器编程来为相关器选择输入信号和为窄带转换器(如果是GLONASS)选择中心频率； 

对CHx_CARR_INCR_LO寄存器编程编程到这个寄存器的数值是用来为12信道的相关器中的混合操作选择本地振荡器的频率，来把输入的2位元数字化信号从射频前端降频到基带，要被编程的数值等于本地振荡器的标称频率加上多普勒位移的补偿估计值，再加上用户时钟频率漂移的补偿估计值； 

对CHx_CODE_INCR_LO寄存器编程编程到这个寄存器的数值是C/A编码标称码率(2.046MHz或者1.022MHz)的两倍，如果需要，再加上多普勒位移和用户时钟频率的小量补偿； 

解除追踪信道的重置借助对RESET CONTROL寄存器编程写入合适的数值。这个操作会启动相关进程； 

获取累加数据数据来自对累加数据寄存器的读取，对同一追踪信道的几次连续的读取可以相加以增加相关积分的周期； 

确定GNSS信号是否已经被找到是通过把相关积分结果和一个阈值相比较，如果确定信号找到那就跳转到信号拉进算法。要注意的是同相的信号和垂直相的信号的累加数据都要被考虑，因为在这个时候本地载波数字控制振荡器还不一定和输入GNSS信号同相； 

如果GNSS信号没有被找到就需要重新编程以改变载波数字控制振荡器，编码数字控制振荡器频率或者黄金代码来重新尝试。典型的做法是先保持两个数字控制振荡器的频率不变，拨动黄金码的相位直到2046或者1022个可能的位置都被覆盖到，如果信号没找到，那就少量地改变载波数字控制振荡器的频率然后再对黄金码的相位进行扫描，黄金码相位的拨动是通过对CHx_C0DE_SLEW寄存器的编程实现的； 

一旦GNSS信号被找到编码相位对齐，载波相位对齐以及多普勒和用户始终偏差补偿都还很粗糙，编码相位对齐精度之能在半个码位，载波数字控制振荡器信号和输入信号并不同相，而频率的误差也可以达到连续尝试时的步进值。 

实现本发明的追踪模块是：包括载波数字控制振荡器、编码数字控制振荡器、载波循环计数器、C/A编码发生器、信号源选择器、载波混合器、编码混合器、累加和丢弃、编码相位计数器、编码拨动计数器、历元计数器； 

本发明具有的有益效果：采用兼容的天线、相对独立的信道、不同的解码方式，及通过编程控制信道接收信号，实现了一台接收机可同时接收GPS和GLONASS多信道信号。 

附图说明

图1是本发明的整合载波相位图，显示积分载波相位等式是如何被推到出来的。 

图2是本发明的时间标记发生器的结构图。 

图3是本发明的时间记号图。 

图4是本发明的更新模式下清空时序。 

图5是本发明的追踪模块示意图。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明： 

本发明包括方法和追踪模块两部分。 

方法部分： 

卫星捕获的软件序列(Software Sequence For Acquisition) 

卫星信号的频谱是扩频调制的黄金码。 

这个导致了卫星信号在GNSS接收者看来非常微弱，被淹没在了噪声中以至只能通过相关才能被探测到。所以为了对接收到的信号做相关，必须选择一个本地生成的，编码类型，码率和相位都匹配的编码复制品。