[发明专利]一种基于悲观计数器的卫星导航环路参数限幅器设置装置

说明书

本发明公开了一种基于悲观计数器的卫星导航环路参数限幅器设置装置,利用悲观计数器的值使限幅器的限幅值自适应调整，利用瞬时限幅器和累加限幅器配合的方式，从而达到半周跳变抑制的目的，其实现过程简单方便，不会增加任何的复杂度，非常适合工程实现和应用。

技术领域

本发明涉及高精度卫星导航接收机，特别是一种基于悲观计数器的卫星导航环路参数限幅器设置装置。

背景技术

载波环短暂失锁，导致整周计数发生错误的现象称为周跳，引起周跳的原因可分为两类：接收信号变化和接收机故障。接收信号变化主要包括卫星信号中断、接收信号功率降低、多径信号的影响等；接收机发生故障时也可能引发周跳，如晶振不稳定，环路参数设置不合理等。此外，接收机受外部信号干扰时也可能发生周跳。对于卫星导航接收机而言，可以通过使用载波相位整周模糊度估计方法，其估计精度远高于半周模糊度估计，能检测出载波相位的整周跳变，然而无法检测出载波相位的半周跳变。半周跳变会导致数据的反向，导致解算出错。因此，抑制半周跳变是高精度卫星导航接收机的关键所在。

目前，抑制半周跳变的主要方法是通过改变环路参数设置。例如，可以通过将环路滤波器的阶数降低，利用二阶环或者一阶环稳定环路进行跟踪。然而，低阶环路在高动态环境下不能对卫星导航信号进行很好的跟踪。并且，在发生外部干扰和电磁杂波干扰的情况，一阶和二阶环路依然无法避免半周跳变的发生。因此，比较常见的方法，是通过对环路滤波器的输入做限幅处理，让环路在外界干扰或者电路杂波干扰的情况下不发生半周跳变。目前限幅方法多数用于瞬时的环路输入。设定一个固定的限幅值。

发明专利“一种基于相位误差限幅处理的载波相位周跳抑制方法”(公开号：CN105717526)采用了瞬时幅度限制和累积幅度限制的方式。然而，此方法的瞬时限幅函数非连续，并且累加限幅函数也是具有一定的间断性，在实际应用系统中具有一定的局限性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种基于悲观计数器的卫星导航环路参数限幅器设置装置。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种基于悲观计数器的卫星导航环路参数限幅器设置装置，包括：

天线：用于接收所需频点的射频信号；

射频通道：用于将所需频点的射频信号下变频到中频信号；

捕获模块：用于捕获中频信号的基带信号；

跟踪模块：用于对捕获的基带信号进行跟踪锁定；

鉴相器；对跟踪模块输出稳定跟踪后的基带信号的载波相位进行鉴相；

悲/乐观计数器：用于接收鉴相器的鉴相结果，若鉴相器输出信号的值小于0.7，悲观计数器清零，乐观计数器加1；若鉴相器输出信号的值大于0.7，悲观计数器加1，乐观计数器清零；输出悲观计数器的值到瞬时限幅器和环形累加限幅器，计算瞬时限幅器和环形累加限幅器的限幅参数；

瞬时限幅器：用于对鉴相结果做瞬时限幅处理；

环形累加限幅器：用于对瞬时限幅的结果进行累加限幅处理；同时，环形累加限幅器的累加值送入瞬时限幅器，以便瞬时限幅器做限幅值的设定；

环路滤波器：用于对环形累加限幅器累加限幅结果进行滤波，并将滤波结果送入跟踪模块，继续下一次跟踪检测和处理。

所述瞬时限幅器的限幅函数为：

条件1：

|x(k)|＜X_L1或者(x(k)＜X_L2 and c(k)≤-C_L2)或者(x(k)＜-X_L2 and c(k)≥C_L2)；