[发明专利]数字码相位分辨率增强方法及系统

说明书

本发明公开了一种数字码相位分辨率增强方法及系统。通过建立数字相关器的码相位分辨率分析模型，构建数字鉴别器的分辨率误差模型，推导得到数字鉴别器平均码相位分辨率误差与相关器码相位分辨率之间的定量关系。以数字相关器的分辨率最小和数字鉴别器平均分辨率误差最小为设计准则，分别对数字相关器的相干积分时间、采样频率和数字鉴别器的码相位相关间隔进行设计。本发明实现简单，运算量小，实施方便，可直接用于传统的伪码跟踪环路。

技术领域

本发明涉及卫星导航领域，具体的涉及一种数字码相位分辨率增强方法及系统。

背景技术

在卫星导航接收机中，码相位是一种重要的时间同步观测量，广泛应用于各类时差测量系统。数字信号采样频率和码相位鉴别器的设计，会显著影响码相位的估计精度。当码相位鉴别器的采样频率与扩频码速率满足整数关系时，会产生明显的相位模糊，并导致码相位估计的分辨率下降。

码相位鉴别器由超前和滞后的两组码相位相关器组成。码相位鉴别器的相位分辨率取决于对应码相位相关器的分辨率和超前滞后的码相位相关间隔。通过提高数字信号的采样频率，增加离散信号对码相位采样的遍历度，可以有效提高相关器和鉴别器的码相位分辨率。然而，增加基带信号的采样频率，会提高基带信号处理的计算复杂度，并导致接收机的功耗增加。因此，需要在不明显提高接收机计算复杂度的条件下，对数字鉴别器的参数进行设计，增强数字码相位的分辨率。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种数字码相位分辨率增强方法及系统，能够提高数字码相位的分辨率并且不明显增加计算量。

根据本发明第一方面实施例的数字码相位分辨率增强方法，包括以下步骤：

构建数字相关器的码相位分辨率的解析表达式；

构建鉴别器平均码相位分辨率误差的表达式，并得到数字鉴别器平均码相位分辨率误差与数字相关器码相位分辨率之间的定量关系；

根据数字鉴别器平均码相位分辨率误差与数字相关器码相位分辨率之间的定量关系设计数字相关器中的相干积分时间和采样频率；

根据数字鉴别器平均码相位分辨率误差设计数字鉴别器中的相关间隔。

根据本发明第一方面实施例的数字码相位分辨率增强方法，至少具有如下技术效果：本发明实施方式通过使用最优的非等量采样参数，可以显著增强数字鉴别器的码相位分辨率，提高码相位的估计精度。此外整个过程中只改变了经典接收机的相干积分时间、基带信号采样频率和鉴别器相关间隔，并不涉及矩阵求逆、特征分解等复杂运算，因此本发明实现简单、运算量小、实施方便，可直接用于传统的伪码跟踪环路。

根据本发明的一些实施例，所述数字码相位相关器的相位分辨率的表达式为

，

其中N_c=F_cT_coh表示相干积分时间内的码片数，表示求解最小公倍数，N_s=F_sT_coh表示数字相关器的积分累加点数，T_coh表示数字相关器的相干积分时间。

根据本发明的一些实施例，所述数字鉴别器平均码相位分辨率误差的表达式为

，