[发明专利]卫星定位接收机及其载波跟踪环路假锁检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及卫星定位技术领域，具体涉及一种卫星定位接收机及其载波跟踪环路假锁检测方法。

背景技术

在现有的针对全球定位系统（Global Positioning System，GPS）或北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System，BD）等卫星导航系统的应用中，卫星定位接收机在完成对卫星信号的捕获后进入跟踪环路。跟踪环路包括载波跟踪环路和码跟踪环路。

在载波跟踪环路中，只要信号的同相分量I和正交分量Q是在同一个数据比特时间段内采样到的，即I和Q没有跨越数据比特的跳变，在接收机锁频环鉴别器（Frequency-locked loop Discriminator，以下简称为FD或鉴频器）内便不会因为数据跳变而导致跟踪的载波频率模糊。但是，在高动态环境或初始频偏大的情况下，锁频环可能会锁定在错误的频率上，即造成载波跟踪环路假锁，从而导致卫星定位不准确。同时，由于锁相环（Phase-locked loop，PLL）对信号调制不敏感，导致锁相环鉴别器（Phase-locked loop Discriminator，以下简称为PD或鉴相器）跟踪的相位模糊，也会造成载波跟踪环路假锁，从而导致卫星定位不准确。

为了减少载波跟踪环路假锁，在现有技术中，一般采用以下技术，即：在初始跟踪时，采用较短的预检测积分时间（更宽的牵引范围），即采用动态能力强的锁频环（Frequency-locked loop，FLL）构成载波跟踪环路，以跟踪载波频率并消除载波频率的动态变化；在进入稳态跟踪后，采用预检测积分时间长的时间，即采用热噪声误差小的锁相环和锁频环构成载波跟踪环路，以将载波频率误差进一步缩小到锁相环能够稳定跟踪，从而对载波相位进行精确跟踪和定位。

但是，采用该方法只能减少假锁出现的概率，并不能实时检测出假锁。

此外，即使载波跟踪环路出现了假锁，例如锁频环锁定在错误的频点上或者锁相环锁定在错误的相位上，载波跟踪环路也可能持续跟踪，并且用于判断载波跟踪环路质量的控制参数（例如，载波噪声功率谱密度比（Carrier-to-noise-density ratio，CN0））正常。因此，基于控制参数例如CN0也不能准确检测出假锁。

发明内容

发明要解决的技术问题

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是，提供一种卫星定位接收机及其载波跟踪环路假锁检测方法，以及时准确地检测出载波跟踪环路是否出现了假锁。

用于解决技术问题的技术方案

为了解决上述技术问题，根据本发明的实施例，提供了一种载波跟踪环路假锁检测方法，包括：

在载波跟踪环路以包括锁相环和锁频环的第一模式进行载波跟踪的情况下，获取所述锁频环的鉴别器和/或所述锁相环的鉴别器在预定时间段内的输出平均值；以及

在所述锁频环的鉴别器的输出平均值的绝对值大于第一阈值和/或所述锁相环的鉴别器的输出平均值的绝对值大于第二阈值的情况下，判定所述载波跟踪环路出现了假锁。

对于上述载波跟踪环路假锁检测方法，在一种可能的实现方式中，所述第一阈值小于8赫兹，例如等于2赫兹。

对于上述载波跟踪环路假锁检测方法，在一种可能的实现方式中，所述第二阈值小于0.5弧度，例如等于0.1弧度。

对于上述载波跟踪环路假锁检测方法，在一种可能的实现方式中，所述预定时间段大于或等于1秒，例如等于2秒。

对于上述载波跟踪环路假锁检测方法，在一种可能的实现方式中，还包括：

在判定所述载波跟踪环路出现了假锁的情况下，将所述载波跟踪环路切换为以包括所述锁频环的第二模式进行载波跟踪。

为了解决上述技术问题，根据本发明的实施例，提供了一种卫星定位接收机，包括：

获取单元，与所述卫星定位接收机的载波跟踪环路中的锁频环鉴别器和/或锁相环鉴别器连接，用于在所述载波跟踪环路以包括锁相环和锁频环的第一模式进行载波跟踪的情况下，获取所述锁频环鉴别器和/或所述锁相环鉴别器在预定时间段内的输出平均值；以及