一種頻率牽引方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于通信領(lǐng)域，尤其涉及一種頻率牽弓I方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于全球定位系統(tǒng)(GlobalPosit1ning System, GPS)通用的接收機(jī)來說,衛(wèi)星信號(hào)的捕獲、跟蹤、解調(diào)是定位導(dǎo)航的基礎(chǔ)。其中捕獲是對(duì)碼相位和載波頻率的二維搜索，可獲得信號(hào)多普勒頻移的粗略估計(jì)值；跟蹤包括三個(gè)階段依次為:頻率牽引、位同步和同步后的跟蹤。
[0003]頻率牽引是從信號(hào)捕獲所得到的信號(hào)多普勒頻移粗略估計(jì)值出發(fā)，盡可能地進(jìn)一步精細(xì)多普勒頻率估計(jì)值，然后進(jìn)入位同步階段展開對(duì)信號(hào)的跟蹤。通常捕獲后的頻率不確定度正好對(duì)應(yīng)鎖頻環(huán)鑒頻器的線性工作范圍，若頻偏落在線性鑒頻區(qū)域的邊界附近，受噪聲的影響，跟蹤頻率可能越過線性鑒頻區(qū)域，最終鎖定在一個(gè)錯(cuò)誤的頻率上，造成誤鎖現(xiàn)象，將會(huì)大大增加信號(hào)的同步時(shí)間，甚至不能同步而舍棄衛(wèi)星，如果出現(xiàn)在首次定位之前會(huì)導(dǎo)致首次定位時(shí)間變長(zhǎng)。頻率牽引主要是采用鎖頻環(huán)牽引，目前現(xiàn)有的方式其誤鎖現(xiàn)象較為嚴(yán)重，尤其在弱信號(hào)的情況下，導(dǎo)致衛(wèi)星同步時(shí)間過長(zhǎng)甚至有時(shí)無法同步。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種頻率牽引方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中頻率牽引時(shí)間耗時(shí)過長(zhǎng)、無法高效地進(jìn)行位同步的問題。
[0005]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種頻率牽引方法，所述方法包括下述步驟:
[0006]通過設(shè)置鎖頻環(huán)的噪聲帶寬和相干積分時(shí)間對(duì)捕獲信號(hào)進(jìn)行頻率牽引以獲得鑒頻結(jié)果，若在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)連續(xù)N次的鑒頻結(jié)果小于預(yù)設(shè)閾值，則結(jié)束頻率牽引；否則失鎖；其中所述N為大于或等于I的整數(shù)。
[0007]在本發(fā)明實(shí)施例中，本發(fā)明提供的技術(shù)方案在頻率牽引時(shí)通過對(duì)噪聲帶寬和相干積分時(shí)間的參數(shù)設(shè)置，將頻率快速地牽引到一段頻率穩(wěn)定的范圍內(nèi)，再進(jìn)行進(jìn)一步地精確牽引，大幅度地縮短了頻率牽引的時(shí)間，提高了頻率牽引的準(zhǔn)確性，以及后面位同步階段的成功率，在首次定位的情況能夠減少首次定位的時(shí)間，快速地進(jìn)入定位狀態(tài)。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明提供的一種頻率牽引方法的流程圖；
[0009]圖2是本發(fā)明提供的另一種頻率牽引方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0011]本發(fā)明提供的一種頻率牽引方法，該方法實(shí)現(xiàn)流程如圖1所示，詳述如下:
[0012]步驟S11、通過設(shè)置鎖頻環(huán)的噪聲帶寬和相干積分時(shí)間對(duì)捕獲信號(hào)進(jìn)行頻率牽引以獲得鑒頻結(jié)果。
[0013]步驟S12、若在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)連續(xù)N次的鑒頻結(jié)果小于預(yù)設(shè)閾值，則結(jié)束頻率牽引；否則失鎖；其中所述N為大于或等于I的整數(shù)。
[0014]作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在實(shí)際頻率牽引中，衛(wèi)星信號(hào)較弱，為了能夠更快地將頻率牽引到穩(wěn)定的頻率范圍內(nèi)，同時(shí)保證頻率牽引后能夠正確地進(jìn)行同步,將對(duì)鎖頻環(huán)設(shè)置不同的噪聲帶寬和相干積分時(shí)間、分階段進(jìn)行頻率牽引，該方法實(shí)現(xiàn)流程如圖2所示，具體方法如下:
[0015]步驟S21、通過設(shè)置所述鎖頻環(huán)的噪聲帶寬為第一帶寬區(qū)間、所述相干積分時(shí)間為第一時(shí)間段對(duì)捕獲信號(hào)進(jìn)行第一階段頻率牽引以獲取鑒頻結(jié)果。
[0016]具體地，例如車載導(dǎo)航儀，車載導(dǎo)航衛(wèi)星的多普勒頻率范圍為±5kHz，一般設(shè)置鋪貨的搜索頻率步長(zhǎng)為500Hz，第一階段頻率牽引采用噪聲帶寬大、相干積分時(shí)間短的鎖頻環(huán)進(jìn)行頻率牽引，使得在所述第一階段頻率牽引能夠在大范圍的帶寬內(nèi)找到載波頻率，以便能較快地將頻率牽引到一段頻率穩(wěn)定的范圍內(nèi)，使得在下一階段的頻率牽引更容易收斂。例如可設(shè)置所述第一帶寬區(qū)間為40Hz、第一時(shí)間段為Ims的一階四相鎖頻環(huán)作為第一階段頻率牽引。
[0017]步驟S22、判斷在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)是否連續(xù)N次的鑒頻結(jié)果小于預(yù)設(shè)閾值一，若達(dá)到N次，則結(jié)束第一階段頻率牽引；若否，則失鎖。
[0018]具體地，設(shè)置所述閾值一為20Hz，所述N值為10，所述預(yù)設(shè)時(shí)間段為50ms。作為優(yōu)選實(shí)施例，根據(jù)所述預(yù)設(shè)閾值設(shè)置對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器，若當(dāng)前鑒頻結(jié)果小于預(yù)設(shè)閾值，則所述對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器加I;否則所述對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器清O。例如，當(dāng)鑒頻結(jié)果小于閾值一時(shí)，計(jì)數(shù)器一加1，當(dāng)鑒頻結(jié)果大于等于閾值一時(shí)，計(jì)數(shù)器一清O。
[0019]步驟S23、通過設(shè)置所述鎖頻環(huán)的噪聲帶寬為第二帶寬區(qū)間、所述相干積分時(shí)間為第二時(shí)間段對(duì)捕獲信號(hào)進(jìn)行第二階段頻率牽引以獲取鑒頻結(jié)果。
[0020]具體地，所述第二階段頻率牽引相對(duì)于所述第一階段頻率牽引降低噪聲帶寬、采用相干積分時(shí)間長(zhǎng)的鎖頻環(huán)進(jìn)行頻率牽引，提高信噪比，快速地將頻率牽引跟蹤到一個(gè)含噪聲少的頻率上，進(jìn)一步地減少了頻率牽引的時(shí)間。所述第一帶寬區(qū)間大于所述第二帶寬區(qū)間，第一時(shí)間段小于所述第二時(shí)間段，例如可設(shè)置所述第二帶寬區(qū)間為30Hz、第一時(shí)間段為3ms的一階四相鎖頻環(huán)作為第二階段頻率牽引。
[0021]步驟S24、判斷在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)是否連續(xù)N次的鑒頻結(jié)果小于預(yù)設(shè)閾值二，若達(dá)到N次，則結(jié)束段頻率牽引；若否，則執(zhí)行步驟S25。
[0022]具體地，設(shè)置所述閾值二為10Hz，所述N值為10，所述預(yù)設(shè)時(shí)間段為100ms。作為優(yōu)選實(shí)施例，根據(jù)所述預(yù)設(shè)閾值設(shè)置對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器，若當(dāng)前鑒頻結(jié)果小于預(yù)設(shè)閾值，則所述對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器加I;否則所述對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器清O。例如，當(dāng)鑒頻結(jié)果小于閾值二時(shí)，計(jì)數(shù)器二加1，當(dāng)鑒頻結(jié)果大于等于閾值二時(shí)，計(jì)數(shù)器一清O。
[0023]步驟S25、判斷所述預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)是否連續(xù)N次的鑒頻結(jié)果小于預(yù)設(shè)閾值三，若是，則結(jié)束第二階段頻率牽引，進(jìn)入第三階段頻率牽引；否則失鎖。
[0024]具體地，所述預(yù)設(shè)閾值二小于所述預(yù)設(shè)閾值三、所述預(yù)設(shè)閾值三小于所述預(yù)設(shè)閾值一，設(shè)置所述閾值三為15Hz，所述N值為10，所述預(yù)設(shè)時(shí)間段為300ms。作為優(yōu)選實(shí)施例，根據(jù)所述預(yù)設(shè)閾值設(shè)置對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器，若當(dāng)前鑒頻結(jié)果小于預(yù)設(shè)閾值，則所述對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器加I ;否則所述對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器清O。例如，當(dāng)鑒頻結(jié)果小于閾值三時(shí)，計(jì)數(shù)器三加1，當(dāng)鑒頻結(jié)果大于等于閾值三時(shí)，計(jì)數(shù)器三清O。
[0025]步驟S26、設(shè)置所述鎖頻環(huán)的噪聲帶寬為第二帶寬區(qū)間、所述相干積分時(shí)間為第二時(shí)間段、并設(shè)置非相干積分次數(shù)為N’對(duì)捕獲信號(hào)進(jìn)行第三階段頻率牽引以獲取鑒頻結(jié)果。
[0026]具體地，所述第三階段頻率牽引針對(duì)較弱的衛(wèi)星信號(hào)，相對(duì)于所述第二階段頻率牽引增加了非相干積分處理，使得信號(hào)的信噪比能得到進(jìn)一步地提高。例如可設(shè)置所述第二帶寬區(qū)間為30Hz、第一時(shí)間段為3ms且非相干積分次數(shù)N’值為4。
[0027]步驟S27、判斷在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)是否連續(xù)N次的鑒頻結(jié)果小于預(yù)設(shè)閾值二，若達(dá)到N次，則結(jié)束頻率牽引；否則失鎖。
[0028]本發(fā)明提供的技術(shù)方案在頻率牽引時(shí)通過對(duì)噪聲帶寬和相干積分時(shí)間的參數(shù)設(shè)置，將頻率快速地牽引到一段頻率穩(wěn)定的范圍內(nèi)，再進(jìn)行進(jìn)一步地精確牽引，大幅度地縮短了頻率牽引的時(shí)間，提高了頻率牽引的準(zhǔn)確性，以及后面位同步階段的成功率，在首次定位的情況能夠減少首次定位的時(shí)間，快速地進(jìn)入定位狀態(tài)。
[0029]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種頻率牽引方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟: 通過設(shè)置鎖頻環(huán)的噪聲帶寬和相干積分時(shí)間對(duì)捕獲信號(hào)進(jìn)行頻率牽引以獲得鑒頻結(jié)果，若在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)連續(xù)N次的鑒頻結(jié)果小于預(yù)設(shè)閾值，則結(jié)束頻率牽引；否則失鎖； 其中所述N為大于或等于I的整數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法具體包括如下步驟: 通過設(shè)置所述鎖頻環(huán)的噪聲帶寬為第一帶寬區(qū)間、所述相干積分時(shí)間為第一時(shí)間段對(duì)捕獲信號(hào)進(jìn)行第一階段頻率牽引以獲得鑒頻結(jié)果，若在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)連續(xù)N次的鑒頻結(jié)果小于預(yù)設(shè)閾值一，則結(jié)束第一階段頻率牽引；否則失鎖。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述若在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)連續(xù)N次的鑒頻結(jié)果小于預(yù)設(shè)閾值一，則結(jié)束第一階段頻率牽引的方法，還包括如下步驟: 通過設(shè)置所述鎖頻環(huán)的噪聲帶寬為第二帶寬區(qū)間、所述相干積分時(shí)間為第二時(shí)間段對(duì)捕獲信號(hào)進(jìn)行第二階段頻率牽引以獲得鑒頻結(jié)果，若在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)連續(xù)N次的鑒頻結(jié)果小于預(yù)設(shè)閾值二，則結(jié)束頻率牽引；否則失鎖。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在所述失鎖步驟前，還包括如下步驟: 在第二階段頻率牽引時(shí)，若在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)沒有連續(xù)N次的鑒頻結(jié)果小于預(yù)設(shè)閾值二，且在所述預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)連續(xù)N次的鑒頻結(jié)果小于預(yù)設(shè)閾值三，則結(jié)束第二階段頻率牽弓丨，進(jìn)入第三階段頻率牽引；否則失鎖。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述第三階段頻率牽引包括如下步驟: 設(shè)置所述鎖頻環(huán)的噪聲帶寬為第二帶寬區(qū)間、所述相干積分時(shí)間為第二時(shí)間段、并設(shè)置非相干積分次數(shù)為N’對(duì)捕獲信號(hào)進(jìn)行第三階段頻率牽引以獲得鑒頻結(jié)果，若在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)連續(xù)N次的鑒頻結(jié)果小于預(yù)設(shè)閾值二，則結(jié)束頻率牽引；否則失鎖。
6.如權(quán)利要求2、3或5所述的方法，其特征在于，所述第一帶寬區(qū)間大于所述第二帶寬區(qū)間。
7.如權(quán)利要求2、3或5所述的方法，其特征在于，所述第一時(shí)間段小于所述第二時(shí)間段。
8.如權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)閾值二小于所述預(yù)設(shè)閾值三、所述預(yù)設(shè)閾值三小于所述預(yù)設(shè)閾值一。
9.如權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，判斷所述小于預(yù)設(shè)閾值的鑒頻結(jié)果達(dá)到N次的方法包括如下步驟: 根據(jù)所述預(yù)設(shè)閾值設(shè)置對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器，若當(dāng)前鑒頻結(jié)果小于預(yù)設(shè)閾值，則所述對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器加I ;否則所述對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器清O。
【專利摘要】本發(fā)明適用于通信領(lǐng)域，提供了一種頻率牽引方法，該方法包括：通過設(shè)置鎖頻環(huán)的噪聲帶寬和相干積分時(shí)間對(duì)捕獲信號(hào)進(jìn)行頻率牽引以獲得鑒頻結(jié)果，若在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)連續(xù)N次的鑒頻結(jié)果小于預(yù)設(shè)閾值，則結(jié)束頻率牽引；否則失鎖；其中所述N為大于或等于1的整數(shù)。在頻率牽引時(shí)通過對(duì)噪聲帶寬和相干積分時(shí)間的參數(shù)設(shè)置，將頻率快速地牽引到一段頻率穩(wěn)定的范圍內(nèi)，再進(jìn)行進(jìn)一步地精確牽引，大幅度地縮短了頻率牽引的時(shí)間，提高了頻率牽引的準(zhǔn)確性，以及后面位同步階段的成功率，在首次定位的情況能夠減少首次定位的時(shí)間，快速地進(jìn)入定位狀態(tài)。
【IPC分類】G01S19-24
【公開號(hào)】CN104570015
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310518423
【發(fā)明人】楊崇艷, 胡勝發(fā)
【申請(qǐng)人】安凱(廣州)微電子技術(shù)有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2013年10月28日