專利名稱：一種消除多普勒頻偏的方法、接收機及系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信技術領域，特別涉及一種消除多普勒頻偏的方法、接收機及系統(tǒng)。
技術背景
近年來，隨著人們物質(zhì)生活水平的不斷提高，越來越多的人對自身以及周圍事物的位置信息產(chǎn)生了強烈的依賴性。衛(wèi)星定位技術的普及，使得人們能夠更便捷、更及時、更準確的獲得所需的位置信息。據(jù)統(tǒng)計，在人們所使用的信息中有80%以上的信息與“位置” 有關。然而，雖然現(xiàn)在對于普通環(huán)境下的GPS定位技術已經(jīng)比較成熟，但隨著人們對位置信息越來越多的需求，還需要對諸如處于相對運動狀態(tài)等特殊環(huán)境下的物體進行定位，以便將此類物體的精確位置提供給有需要的群體。
對于GPS定位系統(tǒng)，雖然導航衛(wèi)星發(fā)射的信號的載波頻率是固定不變的，但由于衛(wèi)星與接收機之間有相對運動，接收機實際接收到的信號頻率存在多普勒頻偏，當接收機剝離載波時，需要將本地復現(xiàn)的載波頻率與實際接收的載波頻率對準，接收機使用跟蹤環(huán)路來實現(xiàn)對接收信號頻率的實時跟蹤，進行定位。參見圖1，為現(xiàn)有技術采用的在普通跟蹤環(huán)路前增加一級旋轉(zhuǎn)跟蹤環(huán)路實現(xiàn)對接收信號的跟蹤，如圖1所示，將輸入信號s(t)與跟蹤解調(diào)模塊(Tracking demodulator)輸出的本地信號DS( Θ (t) + Δ Θ)和DS(0 (t)-Δ Θ ) 分別混頻相乘，得到的輸出經(jīng)低通濾波器后相減，將得到的相位差反饋給跟蹤解調(diào)模塊，從而完成對相對運動產(chǎn)生的相位變化Θ (t)的跟蹤。對于動態(tài)性較低的載體，GPS信號的多普勒變化率較小，使得只需要使用二階或三階跟蹤環(huán)路就可實現(xiàn)對接收信號的跟蹤；當載體處于高動態(tài)運動狀態(tài)時，多普勒變化率會隨載體動態(tài)性的增大而增大，可以通過提高 環(huán)路階數(shù)的方法來跟蹤接收信號。
在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術至少存在以下問題
當需要定位的載體處于旋轉(zhuǎn)(100-300轉(zhuǎn)/秒)的狀態(tài)，旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)會帶來超高的多普勒變化率，例如對于以200轉(zhuǎn)/秒旋轉(zhuǎn)的直徑10厘米的載體，I毫秒內(nèi)多普勒變化可達近300Hz，會帶來較大的多普勒頻偏，如果跟蹤旋轉(zhuǎn)載體的GPS信號，需要接收機增加更高階的跟蹤環(huán)路，而更高階跟蹤環(huán)路穩(wěn)定性差，極易導致環(huán)路失鎖，導致不能準確跟蹤。發(fā)明內(nèi)容
為了對旋轉(zhuǎn)載體的GPS信號進行準確跟蹤，本發(fā)明實施例提供了一種消除多普勒頻偏的方法、接收機及系統(tǒng)。所述技術方案如下
一種消除多普勒頻偏的方法，所述方法包括
接收GPS信號，所述GPS信號包含旋轉(zhuǎn)載體旋轉(zhuǎn)引起的第一多普勒頻偏；
獲取所述旋轉(zhuǎn)載體的旋轉(zhuǎn)參數(shù)；
根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)參數(shù)計算得到第二多普勒頻偏；
構造包含所述第二多普勒頻偏的本地載波信號；
將所述本地載波信號與所述GPS信號進行混頻，濾波，消除所述GPS信號包含的所述第一多普勒頻偏。
所述接收GPS信號，具體包括
接收GPS中頻信號、所述旋轉(zhuǎn)載體平移引起的多普勒頻偏和所述旋轉(zhuǎn)載體旋轉(zhuǎn)引起的第一多普勒頻偏。
所述根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)參數(shù)計算得到第二多普勒頻偏，具體為
所述旋轉(zhuǎn)參數(shù)包括轉(zhuǎn)動頻率及轉(zhuǎn)動相位；
根據(jù)所述轉(zhuǎn)動頻率和所述旋轉(zhuǎn)載體的半徑得到多普勒頻偏最大值，根據(jù)所述多普勒頻偏最大值、所述轉(zhuǎn)動頻率及所述轉(zhuǎn)動相位計算得到所述第二多普勒頻偏。
所述將所述本地載波信號與所述GPS信號進行混頻，濾波，消除所述GPS信號包含的所述第一多普勒頻偏之后，還包括
如果所述GPS信號中還存在所述第一多普勒頻偏，修正所述第二多普勒頻偏；
相應地，重新構造包含所述修正的第二多普勒頻偏的本地載波信號；將所述重新構造的本地載波信號與所述GPS信號進行混頻，濾波，消除所述GPS信號包含的所述第一多普勒頻偏。
一種消除多普勒頻偏的接收機，包括
接收模塊，用于接收GPS信號，所述GPS信號包含旋轉(zhuǎn)載體旋轉(zhuǎn)引起的第一多普勒頻偏；
獲取模塊，用于獲取所述旋轉(zhuǎn)載體的旋轉(zhuǎn)參數(shù)；
計算模塊，用于根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)參數(shù)計算得到第二多普勒頻偏；
構造模塊，用于構造包含所述第二多普勒頻偏的本地載波信號；
消除模塊，用于將所述本地載波信號與所述GPS信號進行混頻，濾波，消除所述 GPS信號包含的所述第一多普勒頻偏。
所述接收模塊，具體用于
接收GPS中頻信號、所述旋轉(zhuǎn)載體平移引起的多普勒頻偏和所述旋轉(zhuǎn)載體旋轉(zhuǎn)引起的第一多普勒頻偏。
所述計算模塊，具體用于
根據(jù)所述獲取模塊獲取的旋轉(zhuǎn)參數(shù),所述旋轉(zhuǎn)參數(shù)包括轉(zhuǎn)動頻率及轉(zhuǎn)動相位；具體根據(jù)所述轉(zhuǎn)動頻率和所述旋轉(zhuǎn)載體的半徑得到旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻偏最大值，根據(jù)所述多普勒頻偏最大值、所述轉(zhuǎn)動頻率及所述轉(zhuǎn)動相位計算得到所述第二多普勒頻偏。
修正模塊，用于
如果所述GPS信號中還存在所述第一多普勒頻偏，修正所述第二多普勒頻偏；
相應地，重新構造包含所述修正的第二多普勒頻偏的本地載波信號；將所述重新構造的本地載波信號與所述GPS信號進行混頻，濾波，消除所述GPS信號包含的所述第一多普勒頻偏。
一種消除多普勒頻偏的系統(tǒng)，包括接收機及傳感器；
所述傳感器設置在所述旋轉(zhuǎn)載體上，用于采集旋轉(zhuǎn)載體的旋轉(zhuǎn)參數(shù)，并輸出旋轉(zhuǎn)參數(shù)給所述接收機。
本發(fā)明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是
通過獲取旋轉(zhuǎn)載體的旋轉(zhuǎn)參數(shù)，計算出旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻偏，并在本地生成的載波頻率中加入計算得到的旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻偏，從而在與接收的GPS信號進行混頻及濾波過程中消除旋轉(zhuǎn)帶來的多普勒頻偏，使得在不改變跟蹤環(huán)路的情況下，實現(xiàn)對GPS信號進行準確跟蹤。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他
的附圖。
圖I是現(xiàn)有技術提供的跟蹤環(huán)路不意圖；圖2是本發(fā)明實施例1提供的消除多普勒頻偏的方法流程圖；圖3是本發(fā)明實施例2提供的消除多普勒頻偏的接收機結構圖4是本發(fā)明實施例2提供的帶有修正模塊的消除多普勒頻偏的接收機結構圖 5是本發(fā)明實施例2提供的消除多普勒頻偏的另一接收機結構圖；圖6是本發(fā)明實施例2提供的消除多普勒頻偏的系統(tǒng)結構圖；圖7是本發(fā)明實施例2提供的傳感器的安裝示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。
實施例1
參見圖2，本發(fā)明實施例提供了一種消除多普勒頻偏的方法，所述方法包括
201 :接收GPS信號，GPS信號包含旋轉(zhuǎn)載體旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻偏；
該步驟具體由接收機接收GPS信號，本發(fā)明實施例中接收的GPS信號包括了 GPS 中頻信號、平移運動引起的多普勒頻偏和旋轉(zhuǎn)運動引起的多普勒頻偏；由于本發(fā)明實施例要解決的技術問題是消除GPS信號中由旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻偏，因此，接收的GPS信號不考慮其中的C/Α碼、導航電文及噪聲，只考慮對消除由旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻偏有意義的載波信號，尤其是旋轉(zhuǎn)載體由于旋轉(zhuǎn)運動引起的多普勒頻偏，旋轉(zhuǎn)載體為接收機的載體。
具體地，將接收的旋轉(zhuǎn)載體的GPS信號記為r(t) = cos {2 π [fL+fD(t) +fDS(t)] t+ θ rl ;
其中，fL為GPS中頻信號，fD(t)為平移運動引起的多普勒頻偏，fDS(t)為由旋轉(zhuǎn)運動引起的多普勒頻偏，為GPS信號的相位。
202 :獲取旋轉(zhuǎn)載體的旋轉(zhuǎn)參數(shù)；
該步驟需要獲取旋轉(zhuǎn)載體旋轉(zhuǎn)的參數(shù),包括旋轉(zhuǎn)載體旋轉(zhuǎn)的頻率和旋轉(zhuǎn)的相位。
具體地，旋轉(zhuǎn)載體的旋轉(zhuǎn)參數(shù)由旋轉(zhuǎn)傳感器進行采集，接收機獲取由旋轉(zhuǎn)傳感器輸出的旋轉(zhuǎn)參數(shù)，旋轉(zhuǎn)傳感器輸出的旋轉(zhuǎn)參數(shù)包括旋轉(zhuǎn)載體的轉(zhuǎn)動頻率fz及轉(zhuǎn)動相位Θ s。
203 :根據(jù)旋轉(zhuǎn)參數(shù)計算得出旋轉(zhuǎn)載體由于旋轉(zhuǎn)運動引起的多普勒頻偏；
該步驟為了最大可能的消除接收的GPS信號中包含的由于旋轉(zhuǎn)載體旋轉(zhuǎn)運動引起的多普勒頻偏，需要在本地進行計算旋轉(zhuǎn)載體由于旋轉(zhuǎn)運動引起的多普勒頻偏。
具體地，本實施例采用振幅計算模塊根據(jù)旋轉(zhuǎn)載體的轉(zhuǎn)動頻率fz及旋轉(zhuǎn)載體的半徑計算出旋轉(zhuǎn)載體旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻偏最大幅值；轉(zhuǎn)動頻率越高、旋轉(zhuǎn)載體的半徑越大， 得到的多普勒頻偏幅值越大，然后根據(jù)計算得到的多普勒頻偏最大值、旋轉(zhuǎn)載體的轉(zhuǎn)動頻率和轉(zhuǎn)動相位計算得出由于旋轉(zhuǎn)載體旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻偏。
204 :構造包含計算得出的多普勒頻偏的本地載波信號；
該步驟通過在本地載波信號中加入計算得出的多普勒頻偏，從而可以在剝離載波過程中(即混頻和濾波的過程)消除GPS信號包含的旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻偏。
具體地，由載體旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻偏可表示為
fDS (t) = fDSm cos (2 π fzt+ θ s)
其中fDSm為計算出的旋轉(zhuǎn)引起的最大多普勒頻偏，fz為載體轉(zhuǎn)動頻率，Θs為轉(zhuǎn)動初相。
由一級本地壓控振蕩器構造出加入了由旋轉(zhuǎn)載體的旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻偏的本地載波，構造的本地載波如下
xL (t) = cos [2 Ti (fx+fDs) t+ Θ J
其中fx為本地載波基頻，θ χ為本地載波初相。
205:將本地載波信號與GPS信號進行混頻，濾波，消除GPS信號中包含的旋轉(zhuǎn)載體旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻偏。
具體地，經(jīng)過混頻器混頻后的信號為
m(t) =r(t)XxL(t)
= cos {2 n [fL+fD (t) +fDS (t) ] t+ Θ J X cos [2 n (fx+fDs) t+ Θ J
將本地載波初相與輸入的GPS信號初相對齊，則上式
m(t) = cos {24Λ + fD it) + fDS (0]0 x cos[2^(/Dx + fs )t]
=^cos{24/l+/x + fD (t) + 2fDS (0]^} + ^cos{24/l ~fx+fD (0]0
令fL+fx+fD(t)+2fDS(t) > > fL-fx+fD(t),不妨取 fL+fx+fD(t)+2fDS(t) > 2[fffx+fD(t)]，則有/χ>Λ+/ Μ3+2/—，其中fDm為平移運動最大多普勒頻偏，由此式便可以確定fx的值。
理想情況下，計算得到的多普勒頻偏與接收的GPS信號中包含的多普勒頻偏是一致的，將m(t)經(jīng)過低通濾波器后便可得到輸出的消除多普勒頻偏的GPS信號
y (t) = cos {2 n [fL-fx+fD (t) ] t}
從上述公式可以看出，已經(jīng)不存在旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻偏fDS(t)。
進一步，在上述技術方案的基礎上，如果計算得出的多普勒頻偏與接收的GPS信號中包含的多普勒頻偏不一致，得到輸出的GPS信號有誤差，在輸出的GPS信號中還存在旋轉(zhuǎn)運動引起的多普勒頻偏；進行修正計算得出的多普勒頻偏。
該步驟考慮了在實際接收的過程中，由旋轉(zhuǎn)傳感器采集的轉(zhuǎn)動頻率fz和轉(zhuǎn)動相位 9S可以比較精確的得到，但通過轉(zhuǎn)動頻率fz和旋轉(zhuǎn)載體的半徑計算出的旋轉(zhuǎn)引起的最大多普勒頻偏fDSm可能會與GPS信號中的旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻偏值有所差別，導致在混頻濾波的過程中不能將旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻偏完全消除掉，需要對計算得出的多普勒頻偏進行修改。
具體地，將通過轉(zhuǎn)動頻率fz和旋轉(zhuǎn)載體的半徑計算得到的最大多普勒頻偏記為 f, DSm，則經(jīng)過混頻濾波后實際輸出的GPS信號為
y(t) = cos {2 π [fL-fx+fD (t) + (fDSm-f' DSm) cos (2 π fzt+ Θ s)]t}
記Δ fDS (t) = (fDSm-f/ DSm) cos (2 3i fzt+ Θ s)，則
y (t) = cos {2 n [fL-fx+fD (t) + Δ fDS (t) ] t}
將此帶有多普勒頻偏誤差的GPS信號經(jīng)過鑒頻器后再經(jīng)過中心頻率為fz的帶通濾波器，得到的輸出與AfDSm = fDSm-f' DSm成正比，將此輸出作為參考反饋給用于振幅計算模塊進行多普勒頻偏幅值修正，△ fDSm值越大，需要將計算得到的旋轉(zhuǎn)多普勒頻偏的值修改的越大，也可以在實際的系統(tǒng)中可以設置修正幅值的幅度。
本發(fā)明實施例通過獲取旋轉(zhuǎn)載體的旋轉(zhuǎn)參數(shù),根據(jù)旋轉(zhuǎn)參數(shù)及旋轉(zhuǎn)載體的半徑計算出旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻偏，并在本地生成的載波信號中加入由旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻偏， 從而在與接收的GPS信號進行混頻及濾波過程中消除旋轉(zhuǎn)帶來的多普勒頻偏，使得在不改變跟蹤環(huán)路的情況下，實現(xiàn)對GPS信號進行準確跟蹤；本發(fā)明實施例還考慮了計算旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻偏有可能不精確，對計算得到的多普勒頻偏進行修正，提高計算得到的多普勒頻偏的精度，最大程度消除旋轉(zhuǎn)帶來的多普勒頻偏，使得在不改變跟蹤環(huán)路的情況下，實現(xiàn)對GPS信號進行準確跟蹤。
實施例2
參見圖3，本實施例提供了一種消除多普勒頻偏的接收機，所述接收機包括
接收模塊301，用于接收GPS信號，GPS信號包含旋轉(zhuǎn)載體旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻偏；
獲取模塊302，用于獲取旋轉(zhuǎn)載體的旋轉(zhuǎn)參數(shù)；
計算模塊303，用于根據(jù)旋轉(zhuǎn)參數(shù)計算得出旋轉(zhuǎn)載體由于旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻偏；
構造模塊304，用于構造包含計算得出的多普勒頻偏的本地載波信號；
消除模塊305，用于將本地載波信號與旋轉(zhuǎn)載體引起的GPS信號進行混頻，濾波， 消除述GPS信號包含的旋轉(zhuǎn)載體旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻偏。
其中，接收模塊301，具體用于
接收GPS中頻信號、旋轉(zhuǎn)載體平移引起的多普勒頻偏和旋轉(zhuǎn)載體旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻偏。
計算模塊303，具體用于
根據(jù)獲取模塊302獲取的旋轉(zhuǎn)參數(shù),旋轉(zhuǎn)參數(shù)包括轉(zhuǎn)動頻率及轉(zhuǎn)動相位；具體根據(jù)轉(zhuǎn)動頻率和旋轉(zhuǎn)載體的半徑計算得到旋轉(zhuǎn)載體旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻偏最大值，根據(jù)多普勒頻偏最大值、轉(zhuǎn)動頻率及轉(zhuǎn)動相位計算得出旋轉(zhuǎn)載體旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻偏。
參見圖4，上述接收機還包括修正模塊306，用于
如果GPS信號中還存在旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻偏；進行修正計算模塊303計算得到的多普勒頻偏；
相應地，構造模塊304用于重新構造包含修正的多普勒頻偏的本地載波信號；消除模塊305用于將構造模塊304重新構造的本地載波信號與接收模塊301接收的GPS信號進行混頻，濾波，消除所述GPS信號包含的旋轉(zhuǎn)載體旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻偏。
參見圖5，本實施例給出一種消除多普勒頻偏的接收機，其中，消除模塊305的功能由混頻器和低通濾波器實現(xiàn)，修正模塊306的功能由鑒頻器和帶通濾波器實現(xiàn)。
本實施例通過獲取旋轉(zhuǎn)載體的旋轉(zhuǎn)參數(shù)，由計算模塊根據(jù)旋轉(zhuǎn)參數(shù)及旋轉(zhuǎn)載體的半徑計算出旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻偏，并由構造模塊在構造本地載波時加入計算得到的多普勒頻偏，從而消除模塊在將本地載波與接收的GPS信號進行混頻及濾波過程中消除旋轉(zhuǎn)帶來的多普勒頻偏，使得在不改變跟蹤環(huán)路的情況下，實現(xiàn)對GPS信號進行準確跟蹤；本發(fā)明實施例還考慮了計算模塊在計算旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻偏有可能不精確，采用修正模塊對計算模塊計算得到的多普勒頻偏進行修正，提高計算得到的多普勒頻偏的精度，最大程度消除旋轉(zhuǎn)帶來的多普勒頻偏，使得在不改變跟蹤環(huán)路的情況下，實現(xiàn)對GPS信號進行準確跟足示O
實施例3
參見圖6，本實施例提供一種消除多普勒頻偏的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括
接收機601，包括接收模塊301，用于接收GPS信號，GPS信號包含旋轉(zhuǎn)載體旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻偏；獲取模塊302，用于獲取旋轉(zhuǎn)載體的旋轉(zhuǎn)參數(shù)；計算模塊303，用于根據(jù)旋轉(zhuǎn)參數(shù)計算得出旋轉(zhuǎn)載體由于旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻偏；構造模塊304，用于構造包含計算得出的多普勒頻偏的本地載波信號；消除模塊305，用于將本地載波信號與旋轉(zhuǎn)載體引起的GPS信號進行混頻，濾波，消除述GPS信號包含的旋轉(zhuǎn)載體旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻偏。
傳感器602，設置在旋轉(zhuǎn)載體上，用于采集旋轉(zhuǎn)載體的旋轉(zhuǎn)參數(shù)，并輸出旋轉(zhuǎn)參數(shù)給接收機。
其中，傳感器602中可以包含多個感應裝置，可根據(jù)旋轉(zhuǎn)載體外形種類不同而有所變化，如圖7所示，內(nèi)圓為旋轉(zhuǎn)載體，外圓為旋轉(zhuǎn)載體的固定外殼，內(nèi)、外圓上各有一感應裝置A、B，當二者重合時便可測出旋轉(zhuǎn)載體的旋轉(zhuǎn)相位，利用感應裝置A、B多次進行測量旋轉(zhuǎn) 頻率，并記錄測量的時間即可測量出載體旋轉(zhuǎn)頻率，外圓上也可以設置多個感應裝置，以使傳感器精度更高，如圖7上所示的B2,……，Bn。
本實施例通過接收機獲取傳感器采集的旋轉(zhuǎn)載體的旋轉(zhuǎn)參數(shù),根據(jù)旋轉(zhuǎn)參數(shù)及旋轉(zhuǎn)載體的半徑計算出旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻偏，并在本地生成的載波頻率中加入計算得出的由旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻偏，從而在與接收的GPS信號進行混頻及濾波過程中消除旋轉(zhuǎn)帶來的多普勒頻偏，使得在不改變跟蹤環(huán)路的情況下，實現(xiàn)對GPS信號進行準確跟蹤。
需要說明的是上述實施例提供的消除多普勒頻偏接收機、系統(tǒng)，僅以上述各功能模塊的劃分進行舉例說明，實際應用中，可以根據(jù)需要而將上述功能分配由不同的功能模塊完成，即將接收機的內(nèi)部結構劃分成不同的功能模塊，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述實施例提供的消除多普勒頻偏接收機、系統(tǒng)與消除多普勒頻偏方法實施例屬于同一構思，其具體實現(xiàn)過程詳見方法實施例，這里不再贅述。
本領域普通技術人員可以理解實現(xiàn)上述實施例的全部或部分步驟可以通過硬件來完成，也可以通過程序來指令相關的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質(zhì)中，上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種消除多普勒頻偏的方法，其特征在于，所述方法包括 接收GPS信號，所述GPS信號包含旋轉(zhuǎn)載體旋轉(zhuǎn)引起的第一多普勒頻偏； 獲取所述旋轉(zhuǎn)載體的旋轉(zhuǎn)參數(shù)； 根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)參數(shù)計算得到第二多普勒頻偏； 構造包含所述第二多普勒頻偏的本地載波信號； 將所述本地載波信號與所述GPS信號進行混頻，濾波，消除所述GPS信號包含的所述第一多普勒頻偏。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收GPS信號，具體包括 接收GPS中頻信號、所述旋轉(zhuǎn)載體平移引起的多普勒頻偏和所述旋轉(zhuǎn)載體旋轉(zhuǎn)引起的第一多普勒頻偏。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)參數(shù)計算得到第二多普勒頻偏，具體為 所述旋轉(zhuǎn)參數(shù)包括轉(zhuǎn)動頻率及轉(zhuǎn)動相位； 根據(jù)所述轉(zhuǎn)動頻率和所述旋轉(zhuǎn)載體的半徑得到多普勒頻偏最大值，根據(jù)所述多普勒頻偏最大值、所述轉(zhuǎn)動頻率及所述轉(zhuǎn)動相位計算得到所述第二多普勒頻偏。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述本地載波信號與所述GPS信號進行混頻，濾波，消除所述GPS信號包含的所述第一多普勒頻偏之后，還包括 如果所述GPS信號中還存在所述第一多普勒頻偏，修正所述第二多普勒頻偏； 相應地，重新構造包含所述修正的第二多普勒頻偏的本地載波信號；將所述重新構造的本地載波信號與所述GPS信號進行混頻，濾波，消除所述GPS信號包含的所述第一多普勒頻偏。
5.一種消除多普勒頻偏的接收機，其特征在于，包括 接收模塊，用于接收GPS信號，所述GPS信號包含旋轉(zhuǎn)載體旋轉(zhuǎn)引起的第一多普勒頻偏； 獲取模塊，用于獲取所述旋轉(zhuǎn)載體的旋轉(zhuǎn)參數(shù)； 計算模塊，用于根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)參數(shù)計算得到第二多普勒頻偏； 構造模塊，用于構造包含所述第二多普勒頻偏的本地載波信號； 消除模塊，用于將所述本地載波信號與所述GPS信號進行混頻，濾波，消除所述GPS信號包含的所述第一多普勒頻偏。
6.如權利要求5所述的接收機，其特征在于，所述接收模塊，具體用于 接收GPS中頻信號、所述旋轉(zhuǎn)載體平移引起的多普勒頻偏和所述旋轉(zhuǎn)載體旋轉(zhuǎn)引起的第一多普勒頻偏。
7.如權利要求5所述的接收機，其特征在于，所述計算模塊，具體用于 根據(jù)所述獲取模塊獲取的旋轉(zhuǎn)參數(shù)，所述旋轉(zhuǎn)參數(shù)包括轉(zhuǎn)動頻率及轉(zhuǎn)動相位；具體根據(jù)所述轉(zhuǎn)動頻率和所述旋轉(zhuǎn)載體的半徑得到旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻偏最大值，根據(jù)所述多普勒頻偏最大值、所述轉(zhuǎn)動頻率及所述轉(zhuǎn)動相位計算得到所述第二多普勒頻偏。
8.如權利要求5所述的接收機，其特征在于，還包括修正模塊，用于 如果所述GPS信號中還存在所述第一多普勒頻偏，修正所述第二多普勒頻偏； 相應地，重新構造包含所述修正的第二多普勒頻偏的本地載波信號；將所述重新構造的本地載波信號與所述GPS信號進行混頻，濾波，消除所述GPS信號包含的所述第一多普勒頻偏。
9.一種消除多普勒頻偏的系統(tǒng)，其特征在于，包括如權利要求5-8任一項所述的接收機及傳感器； 所述傳感器設置在所述旋轉(zhuǎn)載體上，用于采集旋轉(zhuǎn)載體的旋轉(zhuǎn)參數(shù)，并輸出旋轉(zhuǎn)參數(shù)給所述接收機。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種消除多普勒頻偏的方法、接收機及系統(tǒng)，屬于通信技術領域。所述方法包括接收GPS信號，所述GPS信號包含旋轉(zhuǎn)載體旋轉(zhuǎn)引起的第一多普勒頻偏；獲取所述旋轉(zhuǎn)載體的旋轉(zhuǎn)參數(shù)；根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)參數(shù)計算得到第二多普勒頻偏；構造包含所述第二多普勒頻偏的本地載波信號；將所述本地載波信號與所述GPS信號進行混頻，濾波，消除所述GPS信號包含的所述第一多普勒頻偏。本發(fā)明通過獲取旋轉(zhuǎn)載體的旋轉(zhuǎn)參數(shù)，并在本地載波中加入由旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻偏，從而在混頻及濾波過程中消除旋轉(zhuǎn)帶來的多普勒頻偏，使得在不改變跟蹤環(huán)路的情況下，實現(xiàn)對GPS信號進行準確跟蹤。
文檔編號H04L25/03GK103023833SQ20111028882
公開日2013年4月3日 申請日期2011年9月26日 優(yōu)先權日2011年9月26日
發(fā)明者鄧中亮, 尹露, 楊磊, 劉昆, 孫剛, 張璐, 劉敬超, 席岳, 李曉敏 申請人:北京郵電大學