[发明专利]一种北斗二代B1和B3双频接收机

摘要

一种北斗二代B1和B3双频接收机，包括放大滤波电路、功分电路、B1窄带带通滤波器、B3窄带带通滤波器、下变频及模数转换采样电路、晶振、中频数字信号处理电路、测量数据预处理模块、组合滤波模块、导航定位模块。本发明采用民用北斗二代B1、B3双频信号双端可选输入，支持同时解调B1、B3双频点信号并定位解算，利用自适应差分定位算法，在避免了对GPS系统依赖的同时，有效提高了利用北斗系统的导航定位精度，同时还能够在观测条件较差、可用卫星数较少的情况下，提供可靠的定位连续性和较高的定位精度。

主权项

一种北斗二代B1和B3双频接收机，其特征在于包括：放大滤波电路、功分电路、B1窄带带通滤波器、B3窄带带通滤波器、下变频及模数转换采样电路、晶振、中频数字信号处理电路、测量数据预处理模块、组合滤波模块、导航定位模块，其中：放大滤波电路：接收外部输入的同时含有北斗卫星B1频点和B3频点的射频信号，对射频信号进行放大并进行带通滤波得到包含B1频点及B3频点的全频段信号，送至功分电路；功分电路：将从放大滤波电路接收的全频段信号分为两路，其中一路送至B1窄带带通滤波器，另一路送至B3窄带带通滤波器；B1窄带带通滤波器：对接收到的全频段信号进行以B1频点为中心的带通滤波，得到B1频点高频信号并送至下变频及模数转换采样电路；B3窄带带通滤波器：对接收到的全频段信号进行以B3频点为中心的带通滤波，得到B2频点高频信号并送至下变频及模数转换采样电路；晶振：产生基准频率信号并送至下变频及模数转换采样电路；下变频及模数转换采样电路：对B1频点高频信号和B3频点高频信号分别进行下变频，并根据晶振提供的基准频率信号构建同步采样时钟，利用所述同步采样时钟对下变频后的信号进行同步采样，得到B1频点中频数字信号和B3频点中频数字信号，将B1频点中频数字信号、B3频点中频数字信号以及同步采样时钟送至中频数字信号处理电路；中频数字信号处理电路：对B1频点中频数字信号和B3频点中频数字信号分别进行捕获跟踪，获取有效跟踪的各个北斗卫星的B1频点的原始测量数据及B3频点的原始测量数据，所述的原始测量数据包括码计数、载波计数、多普勒和原始电文，其中码计数和载波计数通过同步采样时钟获得；测量数据预处理模块：针对中频数字信号处理电路传来的每一条测量数据，通过码计数累加得到卫星的观测时间，结合载波计数修正后计算得到原始伪距，通过多普勒与载波计数修正计算得到伪距率，通过对原始电文进行BCH解码，得到解调电文；从组合滤波模块获取原始伪距修正量和伪距率修正量，利用原始伪距修正量对原始伪距进行修正并送至导航定位模块，利用伪距率修正量对伪距率进行修正并送至导航定位模块；导航定位模块：根据修正后的各个导航卫星的原始伪距，分别进行卫星钟差修正、电离层误差修正、电离层差分修正、对流层误差修正、地球自转误差修正，得到最终可用于定位的修正伪距；同时，通过解调电文解算得到B1频点各卫星以及B3频点各卫星的卫星参数，所述的卫星参数包括位置、速度、钟差；利用修正伪距、卫星参数、伪距率解算出导航数据和1PPS后向外部输出；组合滤波模块：使用卡尔曼滤波算法对导航定位模块输出的导航信息进行组合导航滤波，过滤导航信息中的异常值，结合双频接收机的速度、加速度以及滤波处理后的导航信息，计算出原始伪距修正量和伪距率修正量并反馈至测量数据预处理模块。