基于相位条纹的码相位测量方法.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CN109856650A(43)申请公布日2019.06.07(21)申请号201910035970.8(22)申请日2019.01.15(71)申请人中国科学院国家天文台地址100012北京市朝阳区大屯路甲20号(72)发明人王兆瑞傅圣友翟宇霄金声震艾国祥(74)专利代理机构北京律谱知识产权代理事务所(普通合伙)11457代理人李砚明(51)Int.Cl.G01S19/30(2010.01)权利要求书2页说明书8页附图4页(54)发明名称基于相位条纹的码相位测量方法(57)摘要本发明公开了一种基于相位条纹的码相位测量方法，包括：选取接收机射频前端下变频的中频信号，以及跟踪环路进入稳定跟踪状态后的本地复制载波和本地复制码；对所述中频信号和本地复制载波滤除载波和多普勒频移，得到接收输入信号；将本地复制码作为本地输入信号；计算接收输入信号和本地输入信号的互功率谱相位，生成相位条纹；从相位条纹中求取条纹频率，得到所述接收输入信号与本地输入信号的间隔时延，从而得到码相位测量值。CN109856650ACN109856650A权利要求书1/2页1.一种基于相位条纹的码相位测量方法，包括：步骤1)、选取接收机射频前端下变频的中频信号，以及跟踪环路进入稳定跟踪状态后的本地复制载波和本地复制码；步骤2)、对所述中频信号和本地复制载波滤除载波和多普勒频移，得到接收输入信号；将本地复制码作为本地输入信号；步骤3)、计算接收输入信号和本地输入信号的互功率谱相位，生成相位条纹；步骤4)、从相位条纹中求取条纹频率，得到所述接收输入信号与本地输入信号的间隔时延，从而得到码相位测量值。2.根据权利要求1所述的基于相位条纹的码相位测量方法，其特征在于，在步骤2)和步骤3)之间还包括对本地输入信号做时延补偿的步骤，以及所述步骤4)中还包括为接收输入信号与本地输入信号的间隔时延减去补偿的时延量的操作。3.根据权利要求2所述的基于相位条纹的码相位测量方法，其特征在于，在所述时延补偿的步骤之后还包括：为所述接收输入信号以及经过时延补偿的本地输入信号做时域折叠，得到高信噪比的接收输入信号和高信噪比的本地输入信号；以及在所述3)中，计算所述高信噪比的接收输入信号和高信噪比的本地输入信号的互功率谱相位，从而得到相位条纹。4.根据权利要求1所述的基于相位条纹的码相位测量方法，其特征在于，在步骤2)和步骤3)之间还包括：为所述接收输入信号以及所述本地输入信号做时域折叠，得到高信噪比的接收输入信号和高信噪比的本地输入信号；以及在所述3)中，计算所述高信噪比的接收输入信号和高信噪比的本地输入信号的互功率谱相位，从而得到相位条纹。5.根据权利要求3或4所述的基于相位条纹的码相位测量方法，其特征在于，所述时域折叠包括：将接收输入信号、本地输入信号或经过时延补偿的本地输入信号分别均分为n段；将接收输入信号的每段数据叠加求和，得到高信噪比的接收输入信号；将本地输入信号或经过时延补偿的本地输入信号的每段数据叠加求和，得到高信噪比的本地输入信号。6.根据权利要求1或2或3或4所述的基于相位条纹的码相位测量方法，其特征在于，所述步骤3)具体包括：设一路信号为f1(t)，另一路信号为f2(t)，对这两路信号分别进行傅立叶变换，得到则两路信号的互功率谱密度为：其中，*表示复数共轭；功率谱相位为复数S12(ω)的辐角主值：φ(ω)＝arg[S12(ω)]；其中，所述一路信号为接收输入信号，或高信噪比的接收输入信号；所述另一路信号为本地输入信号，或经过时延补偿的本地输入信号，或高信噪比的本地输入信号。7.根据权利要求1或2或3或4所述的基于相位条纹的码相位测量方法，其特征在于，在2CN109856650A权利要求书2/2页步骤4)中，对相位条纹做傅里叶变换来求取条纹频率。8.一种基于相位条纹的码相位测量装置，其特征在于，包括：信号接收与选取模块，用于选取接收机射频前端下变频的中频信号，以及跟踪环路进入稳定跟踪状态后的本地复制载波和本地复制码；滤波与多普勒频移模块，用于对所述中频信号和本地复制载波滤除载波和多普勒频移，得到接收输入信号；将本地复制码作为本地输入信号；互功率谱相位计算模块，用于计算接收输入信号和本地输入信号的互功率谱相位，生成相位条纹；条纹频率求取模块，用于从相位条纹中求取条纹频率，得到所述接收输入信号与本地输入信号的间隔时延。9.根据权利要求8所述的基于相位条纹的码相位测量装置，其特征在于，还包括时延补偿模块以及删除时延补偿量模块；其中，所述时延补偿模块将信号接收与选取模块所输出的本地输入信号做时延补偿；所述删除时延补偿量模块用于将条纹频率求取模块所输出的接收输入信号与本地输入信号的间隔时延减去补偿的时延量。10.