一種高精度定向信號接收裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高精度定向信號接收裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前衛(wèi)星導(dǎo)航定向接收機(jī)信號接收算法沿用定位接收機(jī)的算法，接收相同衛(wèi)星信號的主從兩個通道相互之間獨(dú)立工作。
[0003]主射頻通道輸入信號經(jīng)過主捕獲模塊的捕獲，得到主通道捕獲結(jié)果，主跟蹤通道以此為初值進(jìn)行信號跟蹤；從射頻通道輸入信號經(jīng)過從捕獲模塊的捕獲，得到從通道捕獲結(jié)果，從跟蹤通道以此為初值進(jìn)行信號跟蹤。主從跟蹤通道各自包含一個碼NC0，相互獨(dú)立工作。
[0004]現(xiàn)有方法信號捕獲調(diào)度速度慢，通道資源消耗大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種高精度定向信號接收裝置及方法。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種高精度定向信號接收裝置，包括主天線和從天線:所述主天線通過主射頻通道與捕獲模塊、主信號跟蹤環(huán)路連接；所述從天線通過從射頻通道與從信號跟蹤環(huán)路連接；所述捕獲模塊與主信號跟蹤環(huán)路、從信號跟蹤環(huán)路連接；所述主信號跟蹤環(huán)路與所述從信號跟蹤環(huán)路連接。
[0007]所述主信號跟蹤環(huán)路包括:
[0008]載波NCO:用于生成正弦及余弦本地信號，并與主射頻通道輸出的衛(wèi)星信號相乘，剝離載波，得到同相支路信號i (η)和正交支路信號q(n);
[0009]碼發(fā)生器:用于生成早、準(zhǔn)、遲三路精密測距碼，分別與同相支路信號i (η)和正交支路信號q(n)做相關(guān)，得到六路剝離測距碼的信號；
[0010]六個相干積分一清除模塊:用于分別對六路剝離測距碼的信號進(jìn)行積累，得到兩路早碼支路信號、兩路遲碼支路信號、兩路準(zhǔn)碼支路信號；
[0011]包絡(luò)幅值獲取模塊:用于獲取兩路早碼支路信號、兩路遲碼支路信號的包絡(luò)幅值；
[0012]兩個非相干積分一清除模塊:分別用于對經(jīng)包絡(luò)幅值獲取模塊處理后的早碼支路信號、遲碼支路信號進(jìn)行積累；
[0013]碼相位誤差檢測模塊:用于檢測經(jīng)兩個非相干積分一清除模塊處理后的信號的碼相位誤差；
[0014]碼環(huán)路濾波器:用于對碼相位誤差檢測模塊的輸出進(jìn)行濾波，并將濾波后的信號輸出給碼NCO ;
[0015]碼NCO:用于控制碼發(fā)生器生成早、準(zhǔn)、遲三路精密測距碼；
[0016]載波環(huán)路鑒別器:用于鑒別兩個準(zhǔn)時支路信號的載波誤差；
[0017]載波環(huán)路濾波器:用于對載波環(huán)路鑒別器的輸出進(jìn)行濾波處理，并將經(jīng)濾波處理后的信號輸出給載波NC0，用于載波NCO生成正弦和余弦本地信號。
[0018]所述從信號跟蹤環(huán)路包括:
[0019]從載波NC0:用于生成正弦及余弦本地信號，并與從射頻通道輸出的捕獲結(jié)果相乘，剝離載波，得到同相支路信號i (η)和正交支路信號q(η)，將所述同相支路信號i (η)、正交支路信號q(n)與所述主通道碼發(fā)生器生成的早、準(zhǔn)、遲三路精密測距碼做相關(guān)，得到六路剝離測距碼的信號；
[0020]六個從相干積分一清除模塊:用于分別對六路剝離測距碼的信號進(jìn)行積累，得到兩路早碼支路信號、兩路遲碼支路信號、兩路準(zhǔn)碼支路信號；
[0021]從包絡(luò)幅值獲取模塊:用于獲取兩路早碼支路信號、兩路遲碼支路信號的包絡(luò)幅值；
[0022]兩個從非相干積分一清除模塊:分別用于對經(jīng)從包絡(luò)幅值獲取模塊處理后的早碼支路信號、遲碼支路信號進(jìn)行積累；
[0023]從碼相位誤差檢測模塊:用于檢測經(jīng)兩個從非相干積分一清除模塊處理后的信號的碼相位誤差；
[0024]從碼環(huán)路濾波器:用于對從碼相位誤差檢測模塊的輸出進(jìn)行濾波，并將濾波后的信號輸出給從碼NCO ;
[0025]從碼NCO:用于控制碼發(fā)生器生成早、準(zhǔn)、遲三路精密測距碼；從載波環(huán)路鑒別器:用于鑒別兩個準(zhǔn)時支路信號的載波誤差；
[0026]從載波環(huán)路濾波器:用于對從載波環(huán)路鑒別器的輸出進(jìn)行濾波處理，并將經(jīng)濾波處理后的信號輸出給從載波NC0，用于從載波NCO生成正弦和余弦本地信號。
[0027]本發(fā)明還提供了一種利用上述裝置實現(xiàn)高精度定向信號接收的方法，該方法主要實現(xiàn)過程為:主射頻通道和從射頻通道接收相同的衛(wèi)星信號，捕獲模塊捕獲主射頻通道輸入的數(shù)據(jù)，捕獲成功后，捕獲模塊將捕獲結(jié)果同時輸出給主信號跟蹤環(huán)路和從信號跟蹤環(huán)路，主信號跟蹤通道和從信號跟蹤通道以相同的捕獲結(jié)果為初始值，分別進(jìn)行主射頻通道信號跟蹤和從射頻通道信號跟蹤。
[0028]所述主通道信號跟蹤方法為:所述主射頻通道輸出信號分別與載波NCO生成的正弦及余弦本地信號相乘，剝離載波，得到同相支路信號i (η)和正交支路信號q(n);碼生成器生成早、準(zhǔn)、遲三路精密測距碼，分別與同相支路信號i(n)和正交支路信號q(n)做相關(guān)，得到六路剝離測距碼的信號，分別為iE、iP、iL和qE、qP、qL，六路剝離測距碼的信號經(jīng)過相干積累，進(jìn)行信號積累，分別得到IE、IP、IL和QE、QP、QL ;將兩個早碼支路信號IE、QE，兩個遲碼支路信號IL、QL分別取包絡(luò)幅值，對包絡(luò)幅值進(jìn)行非相干積累后，進(jìn)行碼相位誤差檢測；碼相位誤差經(jīng)過碼跟蹤環(huán)路濾波后輸出給碼NC0，碼NCO控制碼發(fā)生器實時生成早、準(zhǔn)、遲三路精密測距碼，同時將早、準(zhǔn)、遲三路精密測距碼輸出給從跟蹤通道；取兩個準(zhǔn)時支路信號IP、QP進(jìn)行載波誤差鑒別；載波誤差經(jīng)過載波跟蹤環(huán)路濾波后輸出給載波NC0，用于生成正弦和余弦本地信號。
[0029]所述從通道信號跟蹤方法為:所述從射頻通道輸出信號分別與從載波NCO生成的正弦及余弦本地信號相乘，剝離載波，得到同相支路信號i(n)和正交支路信號q(n);將所述主通道碼NCO輸入的早、準(zhǔn)、遲三路精密測距碼分別與同相支路信號i (η)和正交支路信號q(n)做相關(guān)，得到六路剝離測距碼的信號，分別為iE、iP、iL和qE、qP、qL，六路剝離測距碼的信號經(jīng)過相干積累，分別得到IE、IP、IL和QE、QP、QL ;將兩個早碼支路信號IE、QE，兩個遲碼支路信號IL、QL分別取包絡(luò)幅值，對包絡(luò)幅值進(jìn)行非相干積累后，進(jìn)行碼相位誤差檢測；載波誤差經(jīng)過載波跟蹤環(huán)路濾波后輸出給從載波NCO，用于生成正弦和余弦本地信號。
[0030]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有的有益效果為:本發(fā)明兩個通道共用一個捕獲模塊，與現(xiàn)有的主從通道獨(dú)立工作相比，捕獲模塊調(diào)用次數(shù)減少了一半，信號捕獲時間縮短一半；由于主從通道信號接近，碼相位誤差在I個碼片范圍內(nèi)，因此主從通道可共用碼發(fā)生器，這樣可以節(jié)省一個碼生成器資源，降低通道資源占用。特別是對于需要采用獨(dú)立專用測距碼生成芯片的應(yīng)用場合，本發(fā)明方法可將碼生成器芯片需求從2個降低到I個，可大幅降低接收機(jī)成本。
【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明一實施例裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0032]圖2為本發(fā)明一實施例主信號跟蹤環(huán)路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0033]如圖1，本發(fā)明的裝置包括主天線和從天線:所述主天線通過主射頻通道與捕獲模塊、主信號跟蹤環(huán)路連接；所述從天線通過從射頻通道與從信號跟蹤環(huán)路連接；所述捕獲模塊與主信號跟蹤環(huán)路、從信號跟蹤環(huán)路連接；所述主信號跟蹤環(huán)路與所述從信號跟蹤環(huán)路連接。
[0034]如圖2，主信號跟蹤環(huán)路包括:
[0035]載波NCO:用于生成正弦及余弦本地信號，并與主射頻通道輸出的捕獲結(jié)果相乘，剝離載波，得到同相支路信號i (η)和正交支路信號q(n);
[0036]碼發(fā)生器:用于生成早、準(zhǔn)、遲三路精密測距碼，分別與同相支路信號i (η)和正交支路信號q(n)做相關(guān)，得到六路剝離測距碼的信號；
[0037]六個相干積分一清除模塊:用于分別對六路剝離測距碼的信號進(jìn)行相干積累，得到兩路早碼支路信號、兩路遲碼支路信號、兩路準(zhǔn)碼支路信號；
[0038]包絡(luò)幅值獲取模塊:用于獲取兩路早碼支路信號、兩路遲碼支路信號的包絡(luò)幅值；
[0039]兩個非相干積分一清除模塊:分別用于對經(jīng)包絡(luò)幅值獲取模塊處理后的早碼支路信號、遲碼支路信號進(jìn)行非相干積累；
[0040]碼相位誤差檢測模塊:用于檢測經(jīng)兩個積分清除模塊處理后的信號的碼相位誤差;
[0041]碼環(huán)路濾波器:用于對碼相位誤差檢測模塊的輸出進(jìn)行濾波，并將濾波后的信號輸出給碼NCO ;
[0042]碼NCO:用于控制碼發(fā)生器生成早、準(zhǔn)、