[发明专利]一种高效的GPS数字跟踪方法以及GPS数字跟踪环

说明书

技术领域

本发明涉及全球定位技术领域，尤其涉及一种高效的GPS数字跟踪方法以及GPS数字跟踪环。

背景技术

目前，GPS的使用越来越广，终端接收机使用GPS的前提是其能够正确的跟踪GPS卫星信号。每颗卫星发射不同的粗码(C/A码)，接收机收到的各卫星信号间几乎没有干扰。由于卫星与用户之间的相对运动等，造成接收机接收到的GPS信号的载波频率存在多普勒频移。

图1示出了目前GPS跟踪环的结构，其中600为目前GPS载波环调整的部分，700为GPS码环调整的部分。图2示出了目前GPS载波环调整的结构，即图1中600的具体实现方案。图3示出了目前GPS码环调整的结构，即图1中700的具体实现方案。

目前的GPS跟踪数字跟踪方法如下所述。

假设载波的频率为Frq_carr；C/A码的频率为Frq_code；采样频率为：SampleFrq；超前码的相位对应与及时码超前Phase_delt，滞后码的相位对应于及时码滞后deltPhase_code。deltPhase_code是一个固定的数值。Phase_carr的周期为2*pi，Phase_code的周期位1023，为了下面叙述方便，假设Phase_carr，Phase_code的数值会自动调整值一个周期的范围内。载波的相位为：Phase_carr；C/A码的相位为：Phase_code。载波的相位步长为：Step_carr＝2*pi*Frq_carr/SampleFrq；C/A码的相位步长为：

Step_code＝2*pi*Frq_code/SampleFrq。

基于上面的假设，GPS跟踪环的一般方案为：

1.设置跟踪的初始值时，载波频率：Frq_carr和码频率：Frq_code。并假设载波的初始相位：Phase_carr为零，C/A码的初始相位：Phase_code为零；

2.计算载波的相位步长为：Step_carr＝2*pi*Frq_carr/SampleFrq；

3.根据载波的相位，产生正弦值：sin(Phase_carr)和余弦值：cos(Phase_carr)，并更新载波的相位Phase_carr＝Phase_carr+Step_carr；

4.计算C/A码的相位步长为：Step_code＝2*pi*Frq_code/SampleFrq；

5.根据C/A码的相位，产生及时码：CA[Phase_code]、超前码：

CA[Phase_code-deltPhase_code]和滞后码：CA[Phase_code+deltPhase_code]，并更新C/A码的相位Phase_code＝Phase_code+Step_code；

6.将信号序列：signal[n]和载波正余弦序列：Vsin[n]、Vcos[n]分别相乘，获得正余弦的分量：I[n]和Q[n]；

7.将正余弦分量：I[n]和Q[n]分别和C/A码的超前码：VCA_e[n]、及时码：

VCA_p[n]和滞后码：VCA_l[n]进行相关积分，其相关值结果分别为：IE、IP、IL、QE、QP、QL；

8.相关结果：IP、QP经过载波环鉴相器和载波环滤波器，得到载波频率的调整频差Frq′_carr；

9.更新载波的频率为：Frq_carr＝Frq_carr+Frq′_carr；

10.相关结果：IL IE QL QE经过码环鉴相器和码环滤波器，得到C/A码频率的调整频差Frq′_code；