專利名稱：一種gnss接收機(jī)中的載噪比估計(jì)方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及全球定位系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及ー種GNSS接收機(jī)中的載噪比估計(jì)方法及其系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
全球衛(wèi)星定位與導(dǎo)航系統(tǒng)，例如全球定位系統(tǒng)(GPS)，包括一組發(fā)送GPS信號(hào)的一個(gè)衛(wèi)星星座(又被稱為Navstar衛(wèi)星)，該GPS信號(hào)能被接收機(jī)用來(lái)確定該接收機(jī)的位置。每ー顆GPS衛(wèi)星所發(fā)送的GPS信號(hào)都是直接序列擴(kuò)頻信號(hào)。商業(yè)上使用的信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù)(SPS)有關(guān)，而且被稱之為粗碼(C/Α碼)的直接序列二相擴(kuò)頻信號(hào)，在1575. 42MHz的載波下，具有每秒I. 023M碼片的速率。偽隨機(jī)噪聲(PN)序列長(zhǎng)度是1023個(gè) 碼片，對(duì)應(yīng)于I毫秒的時(shí)間周期。每ー顆衛(wèi)星發(fā)射不同的PN碼(Gold碼)，使得信號(hào)能夠從幾顆衛(wèi)星同時(shí)發(fā)送，并由ー接收機(jī)同時(shí)接收，相互間幾乎無(wú)干擾。載噪比定義為信號(hào)功率與IHz帶寬內(nèi)的噪聲功率之比，也是信噪比的一種歸ー化表示形式。它可以用于描述接收到的信號(hào)的強(qiáng)度，能夠反映偽距與載波相位的估計(jì)精度。載噪比估計(jì)會(huì)受到很多因素的影響，比如噪聲、多徑、天線特性等。在空曠的地面環(huán)境下，GPS信號(hào)的載噪比一般在40dBHz以上，當(dāng)受到遮擋時(shí)，GPS信號(hào)強(qiáng)度就會(huì)有不同程度的衰減。載噪比C/N0是GNSS接收機(jī)中重要的輸出統(tǒng)計(jì)量之一，每個(gè)跟蹤通道的載噪比反映本通道跟蹤信號(hào)的強(qiáng)度。在GNSS接收機(jī)中載噪比可作為接收機(jī)工作狀態(tài)的切換判據(jù)，接收機(jī)在不同的載噪比下選擇相對(duì)應(yīng)的算法，以最大程度提升接收機(jī)的性能。比如當(dāng)載噪比高于某ー門(mén)限時(shí)，接收機(jī)通過(guò)減小載波環(huán)路與碼環(huán)路的跟蹤帶寬可以提高偽距與載波相位的跟蹤精度；當(dāng)載噪比低于某ー門(mén)限吋，由于電文解調(diào)誤碼率較高，接收機(jī)會(huì)關(guān)閉電文解調(diào)，啟動(dòng)備份電文，保證該通道信號(hào)的正常使用；當(dāng)載噪比較低時(shí)，啟動(dòng)不同的跟蹤算法，以提高接收機(jī)跟蹤靈敏度；當(dāng)某通道載噪比非常低時(shí)，判決該通道的載波環(huán)路與碼環(huán)路失鎖，轉(zhuǎn)入重新捕獲狀態(tài)；當(dāng)進(jìn)行加權(quán)最小ニ乘解算時(shí)，根據(jù)各通道載噪比的高低相應(yīng)調(diào)整加權(quán)系數(shù)，可提高最終的用戶定位精度。因此準(zhǔn)確的載噪比估計(jì)是十分重要的，而這種工作一般由硬件完成。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之ー是提供一種能進(jìn)行準(zhǔn)確的載噪比估計(jì)的GNSS接收機(jī)中的載噪比估計(jì)方法及其系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的ー個(gè)方面，提供ー種GNSS接收機(jī)中的載噪比估計(jì)方法包括利用相關(guān)器輸出的I支路的數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)功率估計(jì)；利用相關(guān)器輸出的I、Q兩支路的數(shù)據(jù)進(jìn)行噪聲功率估計(jì)；利用估計(jì)出的所述信號(hào)功率和噪聲功率求得輸入信號(hào)的載噪比。進(jìn)ー步地，所述相關(guān)器輸出的I、Q兩支路的數(shù)據(jù)還經(jīng)過(guò)累加處理。進(jìn)ー步地，所述信號(hào)功率是通過(guò)I支路若干相關(guān)累加值求均值的方式估計(jì)得到的。進(jìn)ー步地，所述信號(hào)功率是通過(guò)
權(quán)利要求
1.ー種GNSS接收機(jī)中的載噪比估計(jì)方法，其特征在于，包括 利用相關(guān)器輸出的I支路的數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)功率估計(jì)； 利用相關(guān)器輸出的I、Q兩支路的數(shù)據(jù)進(jìn)行噪聲功率估計(jì)； 利用估計(jì)出的所述信號(hào)功率和噪聲功率求得輸入信號(hào)的載噪比。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的估計(jì)方法，其特征在于，在進(jìn)行所述信號(hào)功率估計(jì)和所述噪聲功率估計(jì)之前 所述相關(guān)器輸出的I、Q兩支路的數(shù)據(jù)還經(jīng)過(guò)累加處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的估計(jì)方法，其特征在于 所述信號(hào)功率是通過(guò)I支路若干相關(guān)累加值求均值的方式估計(jì)得到的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于 所述信號(hào)功率是通過(guò)
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的估計(jì)方法，其特征在于 所述載噪比中的噪聲功率是對(duì)I、Q兩支路若干相關(guān)累加值進(jìn)行估計(jì)得到。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的估計(jì)方法，其特征在于 所述噪聲功率是通過(guò)
7.—種GNSS接收機(jī)中的載噪比估計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，包括 碼環(huán)裝置、載波環(huán)裝置，估計(jì)裝置；所述碼環(huán)裝置、載波環(huán)裝置分別與所述IBPVR估計(jì)裝置連接；所述估計(jì)裝置包括第一估計(jì)模塊、第二估計(jì)模塊及IBPVR估計(jì)模塊；所述第一估計(jì)模塊通過(guò)
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的GNSS接收機(jī)中的載噪比估計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，所述載波環(huán)裝置包括 相關(guān)器組、積分累加器、載波鑒相器、載波環(huán)路濾波器、載波數(shù)控振蕩器、Sin/Cos映射単元和乘法器； 所述相關(guān)器組的輸出端依次通過(guò)所述積分累加器、載波鑒相器、載波環(huán)路濾波器、載波數(shù)控振蕩器、Sin/Cos映射単元與所述乘法器得輸入端連接；所述相關(guān)器組的輸入端與所述乘法器的輸出端連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的GNSS接收機(jī)中的載噪比估計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，所述碼環(huán)裝置包括 相關(guān)器組、積分累加器、C/A碼鑒相器、C/A碼環(huán)路濾波器、加法器、C/A碼數(shù)控振蕩器和C/A碼發(fā)生器； 所述相關(guān)器組的輸出端依次通過(guò)所述積分累加器、C/A碼鑒相器、C/A碼環(huán)路濾波器、加法器、C/A碼數(shù)控振蕩器與所述C/A碼發(fā)生器的輸入端連接。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種GNSS接收機(jī)中的載噪比估計(jì)方法包括利用相關(guān)器輸出的I支路的數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)功率估計(jì)；利用相關(guān)器輸出的I、Q兩支路的數(shù)據(jù)進(jìn)行噪聲功率估計(jì)；利用估計(jì)出的所述信號(hào)功率和噪聲功率求得輸入信號(hào)的載噪比。還公開(kāi)一種GNSS接收機(jī)中的載噪比估計(jì)系統(tǒng)。本發(fā)明與傳統(tǒng)的GNSS接收機(jī)采用的矩估計(jì)方法相比，避免了開(kāi)方操作，有效減小了電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜度。在弱信號(hào)條件下能提供比矩估計(jì)方法更好的估計(jì)性能。
文檔編號(hào)G01S19/13GK102854516SQ201110175079
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2011年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月27日
發(fā)明者巴曉輝, 王云, 周莉, 陳杰 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院微電子研究所