B1C导航信号的匹配跟踪方法及装置与流程

本发明涉及卫星导航领域，具体涉及b1c导航信号的匹配跟踪方法及装置。

背景技术：

1、北斗三号的b1c信号采用了qmboc调制方式，b1c信号包括导频和数据支路，其中，数据支路采用boc(1,1)调制，导频支路采用qmboc(6,1,4/33)调制。高频boc(6,1)成份的引入一方面带来了更大的均方根带宽，由此也意味着更大的测距潜力，另一方面也带来了多峰自相关函数，给接收机稳定跟踪带来了挑战。因此，为了充分挖掘信号潜力，对北斗三号b1c宽带导航信号的无模糊跟踪算法开展研究就显得非常必要。

2、现有的无模糊跟踪技术主要分成两类：一类是非匹配接收，即只选择处理窄带boc(1,1)分量，如bpsk-like、bj、aspect等。这类方法虽实现简单，但因为完全舍弃了宽带boc(6,1)成分，不可避免会带来信号功率的损失以及测距性能的下降。另一类是匹配接收，即同时处理窄带boc(1,1)分量以及宽带boc(6,1)成分，如tet等。现有的某些方法虽然考虑了高频boc(6,1)成分，但对射频前端带限滤波作用于窄带boc(1,1)分量及宽带boc(6,1)分量的不同影响缺乏充分考虑，这在性能上会带来一定程度的损失。

技术实现思路

1、基于上述现状，本发明的主要目的在于提供b1c导航信号的匹配跟踪方法及装置，针对b1c导航信号在被射频前端作用后其boc(1,1)的副载波为方波、boc(6,1) 的副载波为正弦波的特点，完成b1c宽带信号的匹配接收，同时降低了计算资源的开销以及实现复杂度，提升了处理效率。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种b1c导航信号的匹配跟踪方法，包括如下步骤：根据本地复现的当前主载波对b1c导航信号进行载波剥离，得到第一导航信号分量和第二导航信号分量；第一副载波伪码nco根据当前第一本地副载波生成第一本地即时副载波、第一本地超前副载波和第一本地滞后副载波，根据当前第一本地伪码生成第一本地即时伪码、第一本地超前伪码和第一本地滞后伪码，利用第一本地即时副载波与第一本地超前伪码的组合、第一本地即时副载波与第一本地滞后伪码的组合、第一本地即时副载波与第一本地即时伪码的组合、第一本地超前副载波与第一本地即时伪码的组合、以及第一本地滞后副载波与第一本地即时伪码的组合分别对第一导航信号分量进行载波和伪码剥离并对结果分别进行相关，得到pe相关结果、pl相关结果、pp相关结果、ep相关结果、以及lp相关结果；第二副载波伪码nco根据当前第二本地副载波生成第二本地i路副载波和第二本地q路副载波，根据当前第二本地伪码生成第二本地即时伪码、第二本地超前伪码和第二本地滞后伪码，利用第二本地i路副载波与第二本地即时伪码的组合、第二本地q路副载波与第二本地即时伪码的组合、第二本地i路副载波与第二本地超前伪码的组合、第二本地q路副载波与第二本地超前伪码的组合、第二本地i路副载波与第一本地滞后伪码的组合、以及第二本地q路副载波与第二本地滞后伪码的组合分别对第二导航信号分量进行载波和伪码剥离并对结果分别进行相关，得到ip相关结果、qp相关结果、ie相关结果、qe相关结果、il相关结果、以及ql相关结果；根据pp相关结果和ip相关结果确定下一历元主载波的相位估计值，根据ep相关结果和lp相关结果确定下一历元第一副载波的频率，根据ip相关结果和qp相关结果确定下一历元第二副载波的频率。

4、优选的，根据pe相关结果和pl相关结果确定第一副载波的频率补偿量。

5、优选的，根据ie相关结果、qe相关结果、il相关结果和ql相关结果确定第二副载波的频率补偿量。

6、优选的，第一导航信号分量和第二导航信号分量分别为b1c导航信号的窄带方波分量和宽带正弦分量。

7、优选的，根据ep相关结果和lp相关结果计算第一副载波的相位延迟估计值，根据ip相关结果和qp相关结果计算第二副载波的相位延迟估计值，将第一副载波的相位延迟估计值和第二副载波的相位延迟估计值的加权和作为主载波的相位延迟估计值。

8、优选的，将第一副载波的相位延迟估计值和第二副载波的相位延迟估计值的加权和作为主载波的相位延迟估计值具体为：

9、，

10、其中，和分别为第一副载波的相位延迟估计值和第二副载波的相位延迟估计值，为第一副载波的功率占b1c导航信号的功率的百分比。

11、本发明还提供了一种b1c导航信号的匹配跟踪装置，包括：主载波环、第一副载波环和第二副载波环，所述主载波环根据本地复现的当前主载波对b1c导航信号进行载波剥离，得到第一导航信号分量和第二导航信号分量；所述第一副载波环的第一副载波伪码nco根据当前第一本地副载波生成第一本地即时副载波、第一本地超前副载波和第一本地滞后副载波，所述第一副载波环根据当前第一本地伪码生成第一本地即时伪码、第一本地超前伪码和第一本地滞后伪码，利用第一本地即时副载波与第一本地超前伪码的组合、第一本地即时副载波与第一本地滞后伪码的组合、第一本地即时副载波与第一本地即时伪码的组合、第一本地超前副载波与第一本地即时伪码的组合、以及第一本地滞后副载波与第一本地即时伪码的组合分别对第一导航信号分量进行载波和伪码剥离并对结果分别进行相关，得到pe相关结果、pl相关结果、pp相关结果、ep相关结果、以及lp相关结果；所述第二副载波环的第二副载波伪码nco根据当前第二本地副载波生成第二本地i路副载波和第二本地q路副载波，根据当前第二本地伪码生成第二本地即时伪码、第二本地超前伪码和第二本地滞后伪码，所述第二副载波环利用第二本地i路副载波与第二本地即时伪码的组合、第二本地q路副载波与第二本地即时伪码的组合、第二本地i路副载波与第二本地超前伪码的组合、第二本地q路副载波与第二本地超前伪码的组合、第二本地i路副载波与第一本地滞后伪码的组合、以及第二本地q路副载波与第二本地滞后伪码的组合分别对第二导航信号分量进行载波和伪码剥离并对结果分别进行相关，得到ip相关结果、qp相关结果、ie相关结果、qe相关结果、il相关结果、以及ql相关结果；所述主载波环根据pp相关结果和ip相关结果确定下一历元主载波的相位估计值，所述第一副载波环根据ep相关结果和lp相关结果确定下一历元第一副载波的频率，所述第二副载波环根据ip相关结果和qp相关结果确定下一历元第二副载波的频率。

12、优选的，所述第一副载波环根据pe相关结果和pl相关结果确定第一副载波的频率补偿量。

13、优选的，所述第二副载波环根据ie相关结果、qe相关结果、il相关结果和ql相关结果确定第二副载波的频率补偿量。

14、优选的，第一导航信号分量和第二导航信号分量分别为b1c导航信号的窄带方波分量和宽带正弦分量。

15、优选的，所述第一副载波环根据ep相关结果和lp相关结果计算第一副载波的相位延迟估计值，所述第二副载波环根据ip相关结果和qp相关结果计算第二副载波的相位延迟估计值，所述主载波环将第一副载波的相位延迟估计值和第二副载波的相位延迟估计值的加权和作为主载波的相位延迟估计值。

16、优选的，将第一副载波的相位延迟估计值和第二副载波的相位延迟估计值的加权和作为主载波的相位延迟估计值具体为：

17、，

18、其中，和分别为第一副载波的相位延迟估计值和第二副载波的相位延迟估计值，为第一副载波的功率占b1c导航信号的功率的百分比。

19、在本发明的上述实施例中，针对射频前端带限滤波作用导致boc(1,1)的副载波为方波、boc(6,1) 的副载波为正弦波的特点，对这两路副载波分别采用各自不同的副载波环，从而实现b1c导航信号的匹配跟踪方法，完成b1c宽带信号的匹配接收，同时降低了计算资源的开销以及实现复杂度，提升了处理效率。

20、本发明的其他有益效果，将在具体实施方式中通过具体技术特征和技术方案的介绍来阐述，本领域技术人员通过这些技术特征和技术方案的介绍，应能理解所述技术特征和技术方案带来的有益技术效果。