[发明专利]一种自适应矢量跟踪环路的实现方法

摘要

本发明提供一种自适应矢量跟踪环路的实现方法，步骤如下：一：矢量跟踪参数初始化；二：中频信号送入噪声估计通道，估计噪声功率；三：中频信号送入跟踪通道，进行相关计算；四：估计载噪比，以调整通道滤波器的量测噪声矩阵；五：相关结果作为通道滤波器的量测信息，估计载波频率误差Δfi和码相位误差Δτi等参数；六：Δfi、Δτi经比例转换后，得到伪距误差Δρi和伪距率误差送入导航滤波器，估计位置修正量速度修正量七：计算码相位修正值载波频率修正值将其反馈至载波数控振荡器(NCO)和码数控振荡器(NCO)；本发明实现了高动态、强干扰条件下对导航信号的稳定跟踪，此外，将各个通道的信息组织为一个量测矢量，实现了对不同卫星信号的联合跟踪。

主权项

1.一种自适应矢量跟踪环路的实现方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤一：矢量跟踪参数初始化；步骤二：中频信号送入噪声估计通道，相关结果用于估计噪声功率；步骤三：中频信号送入跟踪通道，分别与本地载波、超前码(E)、即时码(P)、滞后码(L)进行相关计算，即时码所对应的同相支路、正交支路相关结果IP、QP用于估计信号和噪声的总功率；步骤四：估计输入信号的载噪比(C/N₀)，并以此计算同相支路(I)、正交支路(Q)的噪声方差步骤五：六路相关结果作为量测信息，送入通道滤波器，用以估计载波频率误差Δfi和码相位误差Δτi诸跟踪参数；步骤六：各跟踪通道的载波频率误差Δf_i、码相位误差Δτ_i经比例转换后，得到伪距误差Δρ_i、伪距率误差将其组织为一个量测矢量，送入导航滤波器，以估计载体的位置修正量速度修正量步骤七：经修正后的载体位置、速度信息结合卫星星历，计算各跟踪通道码相位修正值和载波频率修正值将其反馈至载波数控振荡器NCO和码数控振荡器NCO，对跟踪参数进行修正；通过以上步骤和操作，本发明通过对载噪比进行实时估计，计算得到各支路的噪声方差，同时考虑到相关器间距对各支路噪声间相关性的影响，调整通道滤波器的量测噪声协方差矩阵，抑制噪声对跟踪环路参数估计的影响，以实现强干扰条件下对信号的稳定跟踪；利用无迹卡尔曼滤波器即UKF，取代鉴相器和环路滤波器，在量测方程具有强非线性以及部分点不可导的条件下，直接从同相支路和正交支路的相关结果中准确地提取跟踪参数，避免了引入鉴相器自身未建模误差以及环路带宽的限制，在建立UKF的状态方程和量测方程过程中，充分考虑载体的运动对各项跟踪参数的影响，从而实现在高动态条件下精确地跟踪信号；由于将各个通道的信息组织为一个量测矢量，间接提高了信号较弱通道的跟踪性能，从而实现对不同卫星信号的联合跟踪。