一种高效的GPS数字跟踪方法以及GPS数字跟踪环.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103293537A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103293537103293537A(43)申请公布日2013.09.11(21)申请号201210056073.3(22)申请日2012.03.05(71)申请人安凯(广州）微电子技术有限公司地址510663广东省广州市科学城科学大道182号创新大厦C1区3楼(72)发明人杨海珠胡胜发(74)专利代理机构深圳中一专利商标事务所44237代理人张全文(51)Int.Cl.G01S19/29(2010.01)G01S19/30(2010.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书10页说明书10页附图5页附图5页(54)发明名称一种高效的GPS数字跟踪方法以及GPS数字跟踪环(57)摘要本发明涉及全球定位技术领域，尤其涉及一种高效的GPS数字跟踪方法。本发明提供的方法特征在于，在跟踪环的跟踪过程中，剥离载波和C/A码的中心频率，只跟踪和调整多普勒频偏，并且使用多普勒频偏计算对应的偏移相位步长，然后再将中心频率对应的中心相位步长补偿进来。在本发明中，由于多普勒频率要比中心频率小很多，载波的最大多普勒频率只是载波中心频率的1/818，使用本发明可以节省10比特的位宽，而C/A码的最大多普勒频率只是C/A码中心频率的1/255750，使用本发明可以节省18比特的位宽，计算各自的相位步长时，使用本发明同样降低了计算的复杂度，从而提高了GPS跟踪环同步的速度与效率。CN103293537ACN1032957ACN103293537A权利要求书1/2页1.一种高效的GPS数字跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：计算载波和C/A码的多普勒频偏和中心频率；由信号序列、载波的当前相位以及C/A码的当前相位得到载波和C/A码的多普勒频率调整频差；由载波和C/A码的多普勒频偏和中心频率更新载波和C/A码的相位；由载波和C/A码的多普勒频率调整频差调整载波和C/A码的多普勒频偏。2.如权利要求1所述的高效的GPS数字跟踪方法，其特征在于，所述步骤计算载波和C/A码的多普勒频偏和中心频率具体为：将捕获的载波频率减去所述载波频率对应的中心频率，得到所述载波的多普勒频偏，将捕获的C/A码频率减去所述C/A码频率对应的中心频率，得到所述C/A码的多普勒频偏。3.如权利要求1所述的高效的GPS数字跟踪方法，其特征在于，所述步骤由信号序列、载波的当前相位以及C/A码的当前相位得到载波和C/A码的多普勒频率调整频差具体包括以下步骤：计算所述载波相位的正弦值和余弦值；根据C/A码的相位产生及时码、超前码以及滞后码，所述超前码超前及时码一个指定的相位，所述滞后码滞后及时码一个同样的相位；将输入信号的序列分别和所述载波的正弦序列以及所述载波的余弦序列相乘，获得正弦分量以及余弦分量；将C/A码的及时码分别与正弦分量以及余弦分量进行相关积分，得出的相关结果经过载波环鉴相器和载波环滤波器，得到载波多普勒频率的调整频差；将正弦分量分别和C/A码的超前码以及滞后码进行相关积分，将余弦分量分别和C/A码的超前码以及滞后码进行相关积分，得出相应的相关值经过码环鉴相器以及码环滤波器，得到C/A码多普勒频率的调整频差。4.如权利要求1所述的高效的GPS数字跟踪方法，其特征在于，所述步骤由载波和C/A码的多普勒频偏和中心频率更新载波和C/A码的相位具体包括以下步骤：由所述载波的多普勒频偏与采样频率得到所述载波的偏移相位步长，由所述载波的中心频率与采样频率得到所述载波的中心相位步长，将所述载波的偏移相位步长、所述载波的中心相位步长以及所述载波的当前相位相加，从而更新所述载波的相位；由所述C/A码的多普勒频偏与采样频率得出所述C/A码的偏移相位步长，由所述C/A码的中心频率与采样频率得出所述C/A码的中心相位步长，将所述C/A码的偏移相位步长、所述C/A码的中心相位步长以及所述C/A码的当相位相加，从而更新所述C/A码的相位。5.如权利要求1所述的高效的GPS数字跟踪方法，其特征在于，所述步骤由载波和C/A码的多普勒频率调整频差调整载波和C/A码的多普勒频偏具体为：将所述载波的多普勒频偏加上所述载波多普勒频率的调整频差从而得出新的载波多普勒频偏，将C/A码的多普勒频偏加上C/A码多普勒频率的调整频差从而得出新的C/A码多普勒频偏。6.一种高效的GPS数字跟踪环，其特征在于，所述跟踪环包括：多普勒频偏计算单元，用于计算载波和C/A码的多普勒频偏和中心频率；多普勒频率调整频差获取单元，用于由信号序列、载波的当前相位以及C/A码的当前2CN103293537A权利要求书2/2页相位得到载波和C/A码的多普勒频率调整频差；相位更新单元，用于由载波和C/A码的多普勒频偏和中心频率