專利名稱：擴(kuò)頻接收機(jī)雙早遲環(huán)跟蹤方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新的擴(kuò)頻接收機(jī)跟蹤方法。更具體地說，是一種利用并行兩路跟蹤環(huán)減小本地?cái)U(kuò)頻碼的抖動(dòng)，從而降低擴(kuò)頻定位系統(tǒng)因接收機(jī)本地碼抖動(dòng)而產(chǎn)生的定位誤差的擴(kuò)頻跟蹤方法。
背景技術(shù)：
一般的擴(kuò)頻定位系統(tǒng)由發(fā)射標(biāo)簽及擴(kuò)頻接收機(jī)組成，基本的定位原理是通過標(biāo)簽發(fā)射的信號(hào)到達(dá)放置于不同位置接收機(jī)的時(shí)間差進(jìn)行定位解算。擴(kuò)頻接收機(jī)早遲跟蹤環(huán)本地碼的抖動(dòng)是采用擴(kuò)頻技術(shù)的定位系統(tǒng)定位誤差重要來源之一。為了提高定位精度，常用的方法是提高時(shí)鐘頻率，減小回路帶寬，但這樣的方式會(huì)造成回路的動(dòng)態(tài)性能變差，不利于突發(fā)信號(hào)的解擴(kuò)解調(diào)，且對(duì)接收機(jī)硬件性能有更嚴(yán)格的要求。本擴(kuò)頻接收機(jī)的雙早遲環(huán)跟蹤方法是提高定位精度的有效方法。它利用時(shí)鐘相位相反、帶寬較寬的兩個(gè)相同的跟蹤環(huán)進(jìn)行擴(kuò)頻信號(hào)跟蹤，對(duì)兩個(gè)跟蹤環(huán)輸出的共四路超前、 滯后信號(hào)進(jìn)行比較后調(diào)整最終本地碼的相位。在保證跟蹤動(dòng)態(tài)性能的同時(shí)有效提高了跟蹤精度。同等跟蹤精度條件下，所需系統(tǒng)時(shí)鐘頻率可降低一半，故可有效降低對(duì)硬件資源的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種新的擴(kuò)頻接收機(jī)跟蹤方法，可以在保證跟蹤環(huán)路動(dòng)態(tài)性能的同時(shí)有效提高跟蹤精度，降低了同等跟蹤精度條件下對(duì)硬件性能的要求。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種擴(kuò)頻接收機(jī)的雙早遲環(huán)跟蹤方法，它由兩個(gè)早遲跟蹤環(huán)路電路、能量比較模塊、控制信號(hào)選通模塊、跟蹤環(huán)路輸出模塊構(gòu)成，控制時(shí)鐘信號(hào)頻率包括但不限于160MHz。系統(tǒng)全局時(shí)鐘及其反相時(shí)鐘各控制一個(gè)跟蹤環(huán)路對(duì)捕獲后的信號(hào)進(jìn)行跟蹤；能量比較模塊對(duì)兩個(gè)跟蹤環(huán)路NCO產(chǎn)生的超前、滯后信號(hào)進(jìn)行擇大判決，并依據(jù)判決結(jié)果輸出控制信號(hào)；控制信號(hào)選通模塊依據(jù)控制信號(hào)對(duì)兩個(gè)跟蹤環(huán)的控制時(shí)鐘和NCO時(shí)鐘進(jìn)行選通，跟蹤環(huán)路輸出模塊使用選通后的時(shí)鐘信號(hào)和碼時(shí)鐘控制信號(hào)輸出更高精度的跟蹤結(jié)果。該接收機(jī)跟蹤回路的帶寬與跟蹤回路1、2相同，故在提高了跟蹤精度的同時(shí)保持了同樣的跟蹤動(dòng)態(tài)性能本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是提供了一種可應(yīng)用于包括但不限于實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)的擴(kuò)頻接收機(jī)雙早遲環(huán)跟蹤方法。該方法能夠在有限的硬件條件下，在保證跟蹤環(huán)路動(dòng)態(tài)性能的同時(shí)，有效提聞擴(kuò)頻接收機(jī)的跟蹤精度，從而提聞系統(tǒng)的定位精度。


圖I是擴(kuò)頻接收機(jī)的原理框圖。圖2是示波器中的本地偽碼跟蹤結(jié)果。
下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述。參見圖1，本發(fā)明由兩個(gè)早遲跟蹤環(huán)路電路、能量比較模塊、控制信號(hào)選通模塊、跟蹤環(huán)路輸出模塊構(gòu)成。A兩個(gè)早遲跟蹤環(huán)路電路完成的功能是分別對(duì)捕獲后的中頻信號(hào)進(jìn)行跟蹤和失捕判決，若判決為失捕，則將重捕控制信號(hào)置為0，捕獲電路進(jìn)行重捕。B能量比較模塊完成的功能是若兩跟蹤環(huán)均實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的跟蹤，能量比較模塊對(duì)輸入的由兩跟蹤環(huán)路NCO產(chǎn)生的超前、滯后共四路信號(hào)的能量值進(jìn)行平方操作后比較大小，若能量最大值產(chǎn)生于跟蹤環(huán)路1，則將時(shí)鐘選擇信號(hào)置為0，否則置為I。C控制信號(hào)選通模塊完成的功能是由于兩跟蹤環(huán)路的控制時(shí)鐘反相，即時(shí)序不同，故該模塊使用包括但是不限于邏輯賦值的方式對(duì)兩個(gè)跟蹤環(huán)的控制時(shí)鐘及NCO時(shí)鐘進(jìn)行選通。時(shí)鐘選擇信號(hào)為O時(shí)，輸出跟蹤環(huán)路2的控制時(shí)鐘及NCO時(shí)鐘，若時(shí)鐘選擇信號(hào)跳變?yōu)?，則輸出跟蹤環(huán)路I的控制時(shí)鐘及NCO時(shí)鐘。D跟蹤環(huán)路輸出模塊完成的功能是使用選通后的控制時(shí)鐘和NCO時(shí)鐘控制NCO 產(chǎn)生一組新的本地偽碼用于解擴(kuò)和解調(diào)，將本地偽碼信號(hào)的抖動(dòng)范圍降低為跟蹤環(huán)路1、2 所輸出本地偽碼信號(hào)抖動(dòng)范圍的一半。把該方法用于擴(kuò)頻實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)接收機(jī)(不限于)設(shè)備中，在控制時(shí)鐘及其反相時(shí)鐘頻率為160MHz時(shí)，示波器跟蹤結(jié)果如圖2所示，上方信號(hào)為標(biāo)簽發(fā)射的偽碼，下方信號(hào)為接收機(jī)跟蹤環(huán)路輸出模塊產(chǎn)生的本地偽碼(存在固定的處理延時(shí)與路徑延時(shí))，本地偽碼超前、滯后的抖動(dòng)范圍均為3. 125ns，達(dá)到了一般擴(kuò)頻接收機(jī)在320MHz時(shí)鐘控制下所能達(dá)到的極限跟蹤精度水平。
權(quán)利要求
1.一種新的擴(kuò)頻接收機(jī)雙早遲環(huán)跟蹤方法，它由兩個(gè)早遲跟蹤環(huán)路電路、能量比較模塊、控制信號(hào)選通模塊、跟蹤環(huán)路輸出模塊構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的跟蹤方法，其特征在于系統(tǒng)控制時(shí)鐘及其反相時(shí)鐘各控制一個(gè)跟蹤環(huán)路對(duì)捕獲后的信號(hào)進(jìn)行跟蹤。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的跟蹤方法，其特征在于將兩個(gè)跟蹤環(huán)路NCO產(chǎn)生的超前、滯后信號(hào)送入能量比較模塊，擇大判決后輸出時(shí)鐘選擇信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的跟蹤方法，其特征在于控制信號(hào)選通模塊使用包括但是不限于邏輯賦值的方式對(duì)兩個(gè)跟蹤環(huán)的控制時(shí)鐘及NCO時(shí)鐘進(jìn)行選通。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的解擴(kuò)解調(diào)方法，其特征在于跟蹤環(huán)路輸出模塊使用選通后的時(shí)鐘信號(hào)和NCO時(shí)鐘控制信號(hào)輸出更高精度的跟蹤結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種擴(kuò)頻接收機(jī)雙早遲環(huán)跟蹤方法，它由兩個(gè)早遲跟蹤環(huán)路電路、能量比較模塊、控制信號(hào)選通模塊、跟蹤環(huán)路輸出模塊構(gòu)成。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于提供了一種擴(kuò)頻接收機(jī)跟蹤方法，該方法在保證跟蹤環(huán)路動(dòng)態(tài)性能的同時(shí)有效提高了接收機(jī)的跟蹤精度，從而可以提高包括但不限于實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)的定位精度。
文檔編號(hào)G01S5/02GK102590787SQ20121005060
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月29日
發(fā)明者于龍洋, 馮劍鋒, 張波, 李署堅(jiān), 王藝燃 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)