[发明专利]一种采用SPLL的通用BOC信号无模糊跟踪技术实现方法

说明书

本发明属于一种采用SPLL的通用BOC信号无模糊跟踪技术实现方法。本发明的实现方法在传统跟踪环路的基础上额外增加一条相关支路，从而通过载波环、副载波环、码环的三环路结构，动态的实现BOC信号的无模糊跟踪。本发明在“FPGA+DSP”平台上实现，FPGA完成载波NCO、副载波NCO、伪码NCO的实现和七条相关支路的相关运算和积分清除，DSP完成载波环、副载波环和码环的鉴相滤波、本实现方法对所有调制系数的BOC信号通用，具有与传统跟踪环路相当的跟踪灵敏度和更高的跟踪精度。

技术领域

本发明属于卫星导航接收机信号处理方法，具体涉及一种采用SPLL的通用BOC信号无模糊跟踪技术实现方法。

背景技术

BOC调制方式是未来北斗和GPS都会采用的卫星导航调制方式，其特点是在BPSK调制的伪码调制和载波调制中间增加一个副载波调制环节，将卫星信号的频谱向中心频点左右两侧搬移，既能保证与早期信号共用载波中心频点，避免系统间频谱干扰，又能带来更大的Gabor带宽，提高导航信号的潜在码跟踪精度，但是BOC信号的自相关函数具有多峰值特性，一旦误锁副峰，就会造成较大的码跟踪误差。

针对BOC信号的这一特点，BOC信号跟踪技术以消除副峰影响为目的，将载波和副载波一起剥离的双环路跟踪精度低，将副载波和伪码一起处理的双环路大多对于不同调制系数的BOC信号不通用，将载波、副载波、伪码分别处理的三环路结构在精度、去模糊、通用性方面具有优势。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用SPLL的通用BOC信号无模糊跟踪技术实现方法，它给出一种简单、通用的BOC信号跟踪技术在“FPGA+DSP”平台上的实现方法。

本发明是这样实现的，一种采用SPLL的通用BOC信号无模糊跟踪技术实现方法，包括以下步骤：

步骤1、本地载波NCO、副载波NCO和伪码NCO分别产生本地载波、本地副载波和本地伪码信号；

步骤2、数字中频卫星信号与本地载波、副载波、伪码信号混频相关；

步骤3、七路相关结果分别进行积分清除；

步骤4、载波环、副载波环和码环分别鉴相；

步骤5、三路鉴相结果分别平滑滤波；

步骤6、三路滤波结果分别对本地载波NCO、副载波NCO和伪码NCO进行反馈调节。

所述的步骤1包括以下操作：

在FPGA中搭建载波NCO、副载波NCO和伪码NCO；

载波NCO通过累加DSP提供的载波频率控制字，并将累加值作为取样地址送入相幅转换电路得到本地复制正余弦载波信号和其中ω_IF为中频频率，为本地载波信号初相；

副载波NCO通过累加DSP提供的副载波频率控制字，并将累加值作为取样地址送入相幅转换电路得到本地复制正余弦副载波信号和其中f_s为副载波频率，为本地副载波初相；

伪码NCO累加DSP提供的伪码频率控制字，并根据累加值得到二倍于伪码速率的半码片发生使能信号Code_En，对这个使能信号生成的半码片进行计数，当计数值为偶数时，依次读取伪码码片值，得到本地超前(E)、即时 (P)和滞后(L)伪码序列c(t+D/2)、c(t)和c(t-D/2)，其中D为码相关器间距，宽度为1码片。

所述的步骤2包括以下操作：

在FPGA中实现中频卫星信号与本地载波、副载波、伪码的混频相关；

中频卫星信号的表达式为

其中，τ为卫星信号时延，为卫星信号初相；