一种类噪声Chirp的载波相位估计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114114336A(43)申请公布日2022.03.01(21)申请号202111269936.0(22)申请日2021.10.29(71)申请人北京自动化控制设备研究所地址100074北京市丰台区云岗北里1号院3号楼(72)发明人王腾刘璞何伟洪诗聘王文博党小亮高亚豪(51)Int.Cl.G01S19/29(2010.01)G01S19/37(2010.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称一种类噪声Chirp的载波相位估计方法(57)摘要本发明提供了一种类噪声Chirp的载波相位估计方法，该方法包括：发射端基于类噪声Chirp信号编码调制得到卫星导航信号；接收机利用两路调频率不同的匹配滤波器分别对卫星导航信号进行时域搜索，得到时延频偏估计值；基于时延频偏估计值辅助接收机的延迟锁定跟踪环路入锁，得到接收机跟踪环路的即时相干积分；利用载体的运动信息对即时相干积分的干扰项进行粗补偿，得到粗补偿后的即时相干积分；采用多普勒频率积分法对粗补偿后的即时相干积分进行处理，以消除载波相位的整周模糊，得到载波相位估计值。本发明能够解决现有方法无法估计准确载波相位的技术问题。CN114114336ACN114114336A权利要求书1/2页1.一种类噪声Chirp的载波相位估计方法，其特征在于，所述方法包括：发射端基于类噪声Chirp信号编码调制得到卫星导航信号；接收机利用两路调频率不同的匹配滤波器分别对卫星导航信号进行时域搜索，得到时延频偏估计值；基于时延频偏估计值辅助接收机的延迟锁定跟踪环路入锁，得到接收机跟踪环路的即时相干积分；利用载体的运动信息对即时相干积分的干扰项进行粗补偿，得到粗补偿后的即时相干积分；采用多普勒频率积分法对粗补偿后的即时相干积分进行处理，以消除载波相位的整周模糊，得到载波相位估计值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，发射端基于类噪声Chirp信号编码调制得到卫星导航信号包括：采用两个符号持续时间相同、频谱宽度相同但调频率完全相反的Chirp信号拼接得到基准Chirp信号，其中，每一个Chirp信号由两段调频率相同但起始频率不同的Chirp信号拼接而成；根据类噪声相位序列对基准Chirp信号进行类噪声相位调制，得到类噪声Chirp信号；对卫星导航电文数据进行信道编码，得到编码导航电文数据；将编码导航电文数据调制到类噪声Chirp信号上，得到卫星导航信号。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过下式得到类噪声Chirp信号：其中，式中，s′k(t)表示类噪声Chirp信号，sk(t)表示调频率为起始频率为bk的基准Chirp信号，表示调节类噪声Chirp信号随机化程度的类噪声相位尺度因子，表示类噪声相位序列，t表示时间，Ts表示卫星导航信号的信号周期，Bs表示卫星导航信号的信号带宽。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述调节类噪声Chirp信号随机化程度的类噪声相位尺度因子根据系统所需要的多普勒容限和物理层安全编码的译码门限来确定。5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过下式得到接收机跟踪环路的即时相干积分：式中，SO(t)表示即时相干积分的峰值，Bs表示卫星导航信号的信号带宽，t表示时间，表示类噪声相位序列，表示即时相干积分的干扰项，表示包含整周模糊的载波相位信息，α表示载体加速度，μ表示调频率。2CN114114336A权利要求书2/2页6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，两路调频率不同的匹配滤波器的样本信号是调频率互为相反数的复Chirp信号。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，两路调频率不同的匹配滤波器的冲激响应分别表示为下式：式中，hu(t)表示调频率为的匹配滤波器的冲激响应，hd(t)表示调频率为的匹配滤波器的冲激响应，t表示时间。8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对卫星导航电文数据进行信道编码，得到编码导航电文数据包括：采用具有物理层安全特性的信道编码方式对卫星导航电文数据进行信道编码，得到编码导航电文数据，其中，所述信道编码方式为基于LDPC、基于Polar或者基于BCH的物理层编码。9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将编码导航电文数据调制到类噪声Chirp信号上，得到卫星导航信号包括：采用相位调制或者偏移键控调制的方式将编码导航电文数据调制到类噪声Chirp信号上，得到卫星导航信号。10.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至9任一所述方法。3CN114114336A说明书1/7页一种类噪声Chirp的载波相位估计方法技术领域[000