高階多邊峰boc信號的跟蹤方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及通信領(lǐng)域，具體而言，設(shè)及一種高階多邊峰BOC信號的跟蹤方法及裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了進一步提高偽碼跟蹤精度及導航系統(tǒng)間的互操作性和兼容性，現(xiàn)代的美國 GI^系統(tǒng)、歐盟的Galileo系統(tǒng)W及中國的"北斗二代"導航系統(tǒng)的信號都將采用二進制偏 移載波調(diào)制方式度OC調(diào)制），從而最大限度地利用有限的頻譜資源。
[0003] BOC調(diào)制雖然解決了信號頻譜分離問題，且理論上具有更大的均方根帶寬，但是由 于BOC信號的相關(guān)函數(shù)存在多峰值，當采用傳統(tǒng)的跟蹤環(huán)路進行跟蹤時會存在多個穩(wěn)定跟 蹤點，若鎖定到錯誤的跟蹤點將產(chǎn)生嚴重的測距誤差。
[0004] 在BOC無模糊跟蹤方面，已經(jīng)提出來一些方法，主要包括：跳峰法 度ump-jumping)、BPSK-Iike 方法、自相關(guān)邊鋒消除技術(shù)（Autocorrelation Side-Peak Cancellation Technique,簡稱為 ASPeCT)，偽相關(guān)函數(shù)法（Pseudo-Correlation F^mction，簡稱為 PCF)，W及副載波相位消除法（Sub Carrier Phase Cancellation,簡稱 為SCPC)等，上述方法都存在一定的缺陷。 陽0化]第一，Bump-jumping方法又稱非相干超前-滯后處理方法，通過在本地增加遠超 前和遠滯后兩路本地碼，進行各個主峰與側(cè)峰的比較，保證了即使碼是與自相關(guān)函數(shù)的主 峰而非副峰對準，進而完成BOC調(diào)制信號的無模糊跟蹤，但是運種算法要W-定的信噪比 為前提，否則產(chǎn)生錯誤跟蹤的概率很高。
[0006] 第二，BPSK-Iike技術(shù)是將BOC信號當成兩個BPSK調(diào)制信號之和，分別對兩個 BPSK信號進行相關(guān)，實現(xiàn)無模糊跟蹤，但是運種方法在實現(xiàn)無模糊跟蹤的同時BOC信號的 跟蹤精度卻急劇下降，而且BPSK-Iike技術(shù)適合邊鋒較少的BOC信號。
[0007] 第S，ASPeCT是在接收機內(nèi)部使用兩組信號，其中一組為BOC信號的復現(xiàn)信號，另 一組是與具有相同擴頻序列的BPSK信號，然后進行平方相減，實現(xiàn)無模糊跟蹤，但是運種 算法僅僅使用與Sin-BOC (n，n)信號。
[0008] 第四，SCPC方法通過在接收機內(nèi)部使用相互正交的兩路本地輔助信號，然后進行 平方相加，得到類似于BPSK信號曲線的無模糊相關(guān)函數(shù)，但是運種方法處理MBOC信號時復 雜度會增加。
[0009] 此外，高階多邊峰BOC信號（如80〔(15,2.5)，80"6，1))頻譜和自相關(guān)函數(shù)決定 了其無法用上述Bump-jumping、服SK-I化e、AS化CT等方法實現(xiàn)無模糊跟蹤。
[0010] 針對高階多變帶BOC信號，有一種基于正交BOC的偏移正交BOC互相關(guān)法（Offset 如a化atic BOC Cross-Correlation,簡稱為 OQCC)，它是通過兩路本地 sin-BOC 和 cos-BOC 本地支路與接收支路做相關(guān)，對cos-BOC支路相關(guān)結(jié)果W中屯、為軸，左半邊相關(guān)峰左移，右 半邊相關(guān)峰右移，用偏移COS-BOC結(jié)果值去減Sin-BOC路結(jié)果值，得到單峰相關(guān)結(jié)果值，該 算法對相關(guān)結(jié)果值運用了純數(shù)學方式的偏移和相間，只適合mat 1油仿真，實現(xiàn)起來相當困 難。
[0011] 其他方法中，在2010年由北航申請的名為《一種二進制偏移載波信號跟蹤環(huán)路》 專利中，采用鎖相環(huán)+副載波跟蹤環(huán)的方式來消除BOC信號模糊性的問題，實現(xiàn)了高階多邊 峰BOC信號副載波與擴頻碼分離跟蹤，但是其中所采用的方式?jīng)]有考慮噪聲對鑒相誤差的 影響。若在信噪比比較低的情況下，會使鑒相誤差淹沒在噪聲中，給鑒相帶來很高的模糊 度，在高動態(tài)情況下，鎖相環(huán)存在動態(tài)應(yīng)力不足的問題。
[0012] 針對相關(guān)技術(shù)中如何實現(xiàn)高階多邊峰BOC信號無模糊跟蹤的問題，目前尚未提出 有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 針對相關(guān)技術(shù)中如何實現(xiàn)高階多邊峰BOC信號無模糊跟蹤的問題，本發(fā)明提供了 一種高階多邊峰BOC信號的跟蹤方法及裝置，W至少解決上述問題。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種高階多邊峰BOC信號的跟蹤方法，包括：
[0015] 將高階多邊峰BOC信號與載波數(shù)字控制振蕩器NCO的輸出做相關(guān)運算得到第一輸 出信號，其中，所述第一輸出信號包括i、q ;
[0016] 將所述第一輸出信號與副載波NCO的輸出做相關(guān)運算得到第二輸出信號，其中， 所述第二輸出信號包括：ii和i?;
[0017] 將所述第二輸出信號與偽碼NCO的輸出做相關(guān)運算得到第S輸出信號，其中，所 述第S輸出信號包括：iiE、iip、iiL、iw、&E、Qip和q IL;
[0018] 對所述第=輸出信號進行積分清除處理得到第四輸出信號，其中，所述第四輸出 信號包括：IiE、Iip、IiL、Iqp、Qie、Qip和 Q IL;
[0019] 將lie、郝QiJ乍為碼環(huán)的輸入進行碼環(huán)跟蹤處理，將碼環(huán)跟蹤處理的結(jié)果作 為所述偽碼NCO的輸入；
[0020] 將Iip和Q IP作為本地鎖頻環(huán)的輸入進行鑒頻和濾波處理，將鑒頻和濾波處理的結(jié) 果作為所述載波NCO的輸入；
[0021] 將Iip和Q IP作為相位鎖頻環(huán)的輸入進行相位旋轉(zhuǎn)、鑒相和濾波處理，將相位旋轉(zhuǎn)、 鑒相和濾波處理的結(jié)果作為第一 NCO的輸入，并將所述第一 NCO的輸出作為相位旋轉(zhuǎn)的輸 入；
[0022] 將Iip和I W作為相位旋轉(zhuǎn)副載波鎖相環(huán)的輸入進行相位旋轉(zhuǎn)、鑒相和濾波處理，將 相位旋轉(zhuǎn)、鑒相和濾波處理的結(jié)果作為第二NCO的輸入，并將所述第二NCO的輸出作為相位 旋轉(zhuǎn)的輸入，W及所述副載波NCO的輸入。
[0023] 可選地：
[0024] 所述高階多邊峰BOC信號為： 陽0巧]
陽0%] 其中，P為信號功率，D(t。）為數(shù)據(jù)調(diào)制，N(t。）為偽碼調(diào)制，f。為基準頻率，f d為多 普勒頻率，^為載波相位，d)為副載波相位，n(t。）下為高斯白噪聲；
[0027] 所述載波NCO的輸出為《>3(2萬^尤+克)/。+樹和8111口兄./(/。+克批+樹，其中，- 是本地鎖相環(huán)估計的初相； 陽〇2引所述副載波NCO的輸出為cos(2;r& +如和sin(2見.?/ +巧，其中/為副載波中屯、頻 率，易為副載波初相；
[0029] 所述偽碼NCO的輸出為本地超前碼N(t+D/2)、即時碼N(t)和滯后碼N(t-D/2)，其 中，D為碼相關(guān)器間隔。
[0030] 可選地，將Iip和QIP作為本地鎖頻環(huán)的輸入進行鑒頻和濾波處理，將鑒頻和濾波處 理的結(jié)果作為所述載波NCO的輸入，包括：
[00川 Iip、Qip作為本地鎖頻環(huán)的鑒別器的輸入
，其中，Pums = Iip (n-1) Qip (n) -Qip (n-1) Iip (n)，Pdot= I IP (n-1) Iip (n) +Qip (n-1) Qip (n);
[0032] 將鑒別結(jié)果作為濾波器的輸入進行環(huán)路濾波處理，得到頻率估計值，利用頻率估 計值通過所述載波NCO復現(xiàn)載波信號做下變頻處理。
[0033] 可選地，將Iip和Q IP作為相位鎖頻環(huán)的輸入進行相位旋轉(zhuǎn)、鑒相和濾波處理，將相 位旋轉(zhuǎn)、鑒相和濾波處理的結(jié)果作為第一 NCO的輸入，并將所述第一 NCO的輸出作為相位旋 轉(zhuǎn)的輸入，包括：
[0034] 將Iip和Q IP作為相位鎖頻環(huán)的輸入，對I IP、Qip做相位旋轉(zhuǎn)處理；
[0035] W相位旋轉(zhuǎn)結(jié)果做鑒相處理：
[0036] 將鑒相結(jié)果送入濾波器，輸出得到第一 NCO輸入頻率控制字，再經(jīng)第一 NCO產(chǎn)生相 位估計W對IiP、Qip進行相位旋轉(zhuǎn)。
[0037] 可選地，將Iip和I W作為相位旋轉(zhuǎn)副載波鎖相環(huán)的輸入進行相位旋轉(zhuǎn)、鑒相和濾波 處理，將相位旋轉(zhuǎn)、鑒相和濾波處理的結(jié)果作為第二NCO的輸入，并將所述第二NCO的輸出 作為相位旋轉(zhuǎn)的輸入，W及所述副載波NCO的輸入，包括：
[0038] 將Iip和I W作為相位旋