QZSS(日本、提議）及使用來自衛(wèi)星的信號(hào)具有或不具有來自地面源的擴(kuò)增的 其它當(dāng)前及未來定位技術(shù)。 Π .使用交錯(cuò)式偽隨機(jī)（PRN)代碼（例如GPS L2C)的未偏置碼相位跟蹤
[0026] 圖1說明用于產(chǎn)生可能L2C信號(hào)的機(jī)載衛(wèi)星信號(hào)產(chǎn)生電路2的實(shí)例。不限于本發(fā) 明的有用應(yīng)用的概括性，還可使用其它信號(hào)及信號(hào)產(chǎn)生電路。信號(hào)產(chǎn)生電路2包含民用中 等長(zhǎng)度代碼產(chǎn)生器（CM) 4、民用長(zhǎng)長(zhǎng)度代碼產(chǎn)生器（CL) 6、及粗糙獲取代碼產(chǎn)生器（C/A) 8。 存在最終發(fā)射L2C信號(hào)的四個(gè)可配置選項(xiàng)。關(guān)于更多信息，參見Navstar全球定位系統(tǒng)、"接 口規(guī)格-ICD_GPS-200"、"Navstar GPS聯(lián)合項(xiàng)目辦公室"?？膳渲眠x項(xiàng)為： 1) 純C/A代碼； 2) C/A XOR傳統(tǒng)導(dǎo)航數(shù)據(jù)； 3) 具有CL多路復(fù)用的CM XOR CNAV數(shù)據(jù)；及 4) 具有CL多路復(fù)用的CM XOR傳統(tǒng)導(dǎo)航數(shù)據(jù)。
[0027] 然而，基于觀察結(jié)果，純C/A代碼及C/A XOR傳統(tǒng)導(dǎo)航數(shù)據(jù)（上述選項(xiàng)1及2)當(dāng) 前并未主動(dòng)地配置。選項(xiàng)3或選項(xiàng)4中的任一者當(dāng)前在IIR-M衛(wèi)星上主動(dòng)，及L2C在兩不 同PRN序列之間經(jīng)時(shí)間多路復(fù)用： 1) 民用中等（CM)長(zhǎng)度代碼長(zhǎng)度為10, 230碼片，每20毫秒重復(fù)一次；及 2) 民用長(zhǎng)（CL)長(zhǎng)度代碼長(zhǎng)度為767, 250碼片，每1500毫秒重復(fù)一次。
[0028] CM及CL代碼兩者以每秒511，500碼片計(jì)時(shí)。圖2中展示L2C代碼的一般計(jì)時(shí)。圖 3a及3b分別展示L2C民用長(zhǎng)（CL)及民用中型（CM)代碼。復(fù)合L2C代碼具有每秒1，023, 000 碼片的等效碼片率，其等效于L1C/A。CM通過導(dǎo)航數(shù)據(jù)來調(diào)制，同時(shí)CL為無數(shù)據(jù)。
[0029] CM的數(shù)據(jù)調(diào)制引入復(fù)雜性到最終復(fù)合L2C信號(hào)中。取決于導(dǎo)航數(shù)據(jù)D，L2C可具 有如圖4中所說明的兩個(gè)可能波形。
[0030] 在GNSS接收器中，不能預(yù)測(cè)導(dǎo)航數(shù)據(jù)D的正負(fù)號(hào)。取決于導(dǎo)航數(shù)據(jù)D，兩個(gè)不同 L2C波形是同樣可能的。為了跟蹤復(fù)合L2C信號(hào)，因此必需具有兩平行相關(guān)器內(nèi)核，其中一 者假定D = 1(圖6a)，而另一者假定D = 0或（-1)。此外，還可能獨(dú)立地跟蹤L2CL及L2CM 信號(hào)，但其導(dǎo)致3dB的信號(hào)強(qiáng)度損失。獨(dú)立地跟蹤L2CL及增加預(yù)檢測(cè)積分時(shí)間可補(bǔ)償此 3dB損失，但在高動(dòng)力學(xué)及多路徑情況下，需要跟蹤復(fù)合信號(hào)。
[0031] 圖5a、b說明包括系統(tǒng)10的用于使用具有多路徑減輕的復(fù)合代碼檢測(cè)來實(shí)施平 行內(nèi)核跟蹤的部分的本發(fā)明的方面。非限制性地，圖5a、b中展示的系統(tǒng)10的部分可包含 GNSS接收器12的實(shí)施本發(fā)明的未偏置碼相位跟蹤的組件。
[0032] 天線或天線陣列14首先接收來自一或多個(gè)GNSS衛(wèi)星星座（例如，GPS、Glonass、 伽利略等）的所發(fā)射的RF偽隨機(jī)（PRN)經(jīng)編碼信號(hào)。PRN經(jīng)編碼信號(hào)接著在包括RF前端 降頻轉(zhuǎn)換器的LNA/混頻器及模/數(shù)（A/D)轉(zhuǎn)換器16中經(jīng)降頻轉(zhuǎn)換、取樣及數(shù)字化。首先 接收衛(wèi)星信號(hào)，及接著將其降頻轉(zhuǎn)換到中頻（IF)且對(duì)其進(jìn)行數(shù)字取樣。經(jīng)取樣信號(hào)乘以傳 入IF載波（I參考產(chǎn)生器18及Q參考產(chǎn)生器20)的本地副本。目的是為了移除多普勒及將 結(jié)果移動(dòng)到基帶用于稍后累積處理。I及Q參考產(chǎn)生器18、20的數(shù)字輸出經(jīng)由混頻器（乘 法器）34而連接到累積器及轉(zhuǎn)儲(chǔ)組件22、24、26、28、30、32。
[0033] 本發(fā)明的核心為兩個(gè)平行相關(guān)內(nèi)核模塊36、38, 一個(gè)內(nèi)核36假定導(dǎo)航數(shù)據(jù)D = 1 及另一內(nèi)核38假定導(dǎo)航數(shù)據(jù)D = 0或（-1)。相關(guān)內(nèi)核36、38采用提示信號(hào)的代碼數(shù)控振 蕩器（nco)40相位作為輸入，及產(chǎn)生乘以多普勒移除傳入樣本信號(hào)的四個(gè)輸出信號(hào)。四個(gè) 輸出信號(hào)為：本地提示碼片44、早晚（E-L)碼片46、提示碼片轉(zhuǎn)變邊緣48的脈沖信號(hào)、及 提示碼片非轉(zhuǎn)變邊緣50的脈沖信號(hào)。關(guān)于更多信息，見懷特黑德的第6, 744, 404號(hào)美國(guó)專 利，所述專利轉(zhuǎn)讓給共同或共同擁有的受讓人且以引用的方式并入本文中。
[0034] 圖6a及6b中說明脈沖信號(hào)的一個(gè)實(shí)施方案，其中兩導(dǎo)航數(shù)據(jù)D = 1及D = 0或 (-1)，描繪具有數(shù)據(jù)依賴性的減輕脈沖信號(hào)。關(guān)于每一相關(guān)內(nèi)核36、38,將存在以下累積及 轉(zhuǎn)儲(chǔ)結(jié)果： I_pr〇mpt，本地提示碼片與多普勒移除傳入信號(hào)樣本之間的相關(guān)結(jié)果的同相部分
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNS巧接收器系統(tǒng)，其適合于接收GNSS測(cè)距信號(hào)及包含跟 蹤算法，所述接收器系統(tǒng)包含： GNSS信號(hào)接收器； 降頻轉(zhuǎn)換器，其適合于將GNSS信號(hào)降頻轉(zhuǎn)換到中頻（I巧； 數(shù)字取樣器，其適合于接收及取樣所述降頻轉(zhuǎn)換的GNSS信號(hào)； 乘法器，其適合于使所述經(jīng)取樣信號(hào)乘W所述傳入IF載波（I參考產(chǎn)生器及Q參考產(chǎn) 生器）的本地副本W(wǎng)用于移除多普勒； 第一及第二平行相關(guān)內(nèi)核模塊； 所述第一平行相關(guān)內(nèi)核假定導(dǎo)航數(shù)據(jù)D= 1 ;及 第二平行相關(guān)內(nèi)核假定導(dǎo)航數(shù)據(jù)D= 0或（-1)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收器系統(tǒng)，其包含： 分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)信號(hào)帶的多個(gè)信號(hào)路徑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的接收器系統(tǒng)，其中所述信號(hào)帶包含在L2頻率（1227. 6MHz)上 的民用信號(hào)廣播（L2C)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的接收器系統(tǒng)，其中所述信號(hào)帶包含交錯(cuò)式偽隨機(jī)碼。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的接收器系統(tǒng)，其包含： L2C，其是具有用導(dǎo)航數(shù)據(jù)調(diào)制的民用中等長(zhǎng)度代碼（CM)及無數(shù)據(jù)民用長(zhǎng)長(zhǎng)度代碼 (CL)的復(fù)合代碼。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的接收器系統(tǒng)，其包含： 具有化多路復(fù)用的CMXORCNAV數(shù)據(jù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的接收器系統(tǒng)，其包含： 具有化多路復(fù)用的CMXOR傳統(tǒng)導(dǎo)航數(shù)據(jù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收器系統(tǒng)，其中D= 1及D= -1替代波形在實(shí)時(shí)接收器中 是同等可能及不可預(yù)測(cè)的。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的接收器系統(tǒng)，其中所述經(jīng)取樣信號(hào)乘WI參考產(chǎn)生器及Q參 考產(chǎn)生器所提供的傳入中頻（I巧載波的本地副本。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的接收器系統(tǒng)，其包含： 所述信號(hào)路徑分別包含；a)民用中等（CM)長(zhǎng)度代碼產(chǎn)生器；b)民用長(zhǎng)（CL)長(zhǎng)度代碼 產(chǎn)生器；及C)粗趟獲取（C/A)代碼產(chǎn)生器。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收器系統(tǒng)，其中所述信號(hào)用W下方程式表示：
其中： R(t)為CM/化代碼的歸一化相關(guān)函數(shù)，及T為本地CM/化代碼與傳入信號(hào)之間的延 遲。P為在接收器前端的所接收載波功率，比率!是因?yàn)檩d波功率在之間CM與化之間相等 地分裂。Dh為衛(wèi)星所發(fā)射的導(dǎo)航數(shù)據(jù)（1或-1)，Du為兩個(gè)相關(guān)內(nèi)核中的一個(gè)所采用的導(dǎo) 航數(shù)據(jù)。Dr康用值1或-1。niCM為由本地CM代碼針對(duì)傳入信號(hào)的相關(guān)而產(chǎn)生的噪聲。ni a為由本地化代碼針對(duì)傳入信號(hào)的相關(guān)而產(chǎn)生的噪聲，a為傳入載波與本地副本載波之間 的相位誤差。
對(duì)于相關(guān)內(nèi)核中的一個(gè)，Drx=Dw而對(duì)于另一個(gè)，D"= -Dh，因此來自兩個(gè)相關(guān)內(nèi)核 的輸出為：
12. -種碼相位跟蹤全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNS巧復(fù)合信號(hào)的方法，其中一個(gè)信號(hào)假定D =1及另一信號(hào)假定D= -1，所述方法包括W下步驟： 提供接收器系統(tǒng)，其包含；GNSS信號(hào)接收器；降頻轉(zhuǎn)換器，其連接到接收器及適合于將GNSS信號(hào)降頻轉(zhuǎn)換到中頻（I巧；數(shù)字取樣器，其適合于接收及取樣所述降頻轉(zhuǎn)換的GNSS信 號(hào)；乘法器，其適合于使所述經(jīng)取樣信號(hào)乘W傳入IF載波的本地副本W(wǎng)用于移除多普勒； 提供第一及第二平行相關(guān)內(nèi)核模塊； 所述第一平行相關(guān)內(nèi)核假定導(dǎo)航數(shù)據(jù)D= 1 ;及 第二平行相關(guān)內(nèi)核假定導(dǎo)航數(shù)據(jù)D= 0或（-1)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其包含W下額外步驟： 提供分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)GNSS信號(hào)帶的多個(gè)信號(hào)路徑。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述信號(hào)帶包含在L2頻率（1227. 6MHz)上的民 用信號(hào)廣播（L2C)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述信號(hào)帶包含交錯(cuò)式偽隨機(jī)碼。
16. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其包含L2C，其是具有用導(dǎo)航數(shù)據(jù)調(diào)制的民用中等長(zhǎng) 度代碼（CM)及無數(shù)據(jù)民用長(zhǎng)長(zhǎng)度代碼（CL)的復(fù)合代碼。
17. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其包含W下額外步驟： 提供具有化多路復(fù)用的CMXORCNAV數(shù)據(jù)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其包含W下額外步驟： 提供具有化多路復(fù)用的CMX0R傳統(tǒng)導(dǎo)航數(shù)據(jù)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中D= 1及D= -1替代波形在實(shí)時(shí)接收器中是同 等可能及不可預(yù)測(cè)的。
20. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述經(jīng)取樣信號(hào)乘WI參考產(chǎn)生器及Q參考產(chǎn) 生器所提供的傳入中頻（I巧載波的本地副本。
21. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其包含： 所述信號(hào)路徑分別包含；a)民用中等（CM)長(zhǎng)度代碼產(chǎn)生器；b)民用長(zhǎng)（CL)長(zhǎng)度代碼 產(chǎn)生器；及C)粗趟獲?。–/A)代碼產(chǎn)生器。
22. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其包含： 所述信號(hào)路徑分別包含；a)民用中等（CM)長(zhǎng)度代碼產(chǎn)生器；b)民用長(zhǎng)（CL)長(zhǎng)度代碼 產(chǎn)生器；及C)粗趟獲取（C/A)代碼產(chǎn)生器。
【專利摘要】首先接收全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)信號(hào)，且接著將其降頻轉(zhuǎn)換為中頻(IF)且對(duì)其進(jìn)行數(shù)字取樣。經(jīng)取樣信號(hào)乘以傳入IF載波(I參考產(chǎn)生器及Q參考產(chǎn)生器)的本地副本。目的是為了移除多普勒及將結(jié)果移動(dòng)到基帶用于稍后累積處理。提供兩個(gè)平行相關(guān)內(nèi)核模塊，一個(gè)內(nèi)核假定導(dǎo)航數(shù)據(jù)D為1而另一個(gè)假定導(dǎo)航數(shù)據(jù)D＝0或(-1)。相關(guān)內(nèi)核采用提示信號(hào)的代碼數(shù)控振蕩器(nco)相位作為輸入，及產(chǎn)生乘以多普勒移除傳入樣本信號(hào)的四個(gè)輸出信號(hào)。脈沖信號(hào)的實(shí)施方案適應(yīng)導(dǎo)航數(shù)據(jù)D＝1及D＝0或(-1)。
【IPC分類】H04B1-00
【公開號(hào)】CN104798307
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380046525
【發(fā)明人】劉俊杰, 布拉德利·P·巴德克
【申請(qǐng)人】半球全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)公司
【公開日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2013年9月16日
【公告號(hào)】CA2883396A1, EP2896131A1, US20140077992, WO2014092828A1