[发明专利]GPS频率跟踪方法、装置及GPS接收机

说明书

本发明提供一种GPS频率跟踪方法、装置及GPS接收机。所述方法包括：将解扩处理后的信号进行积分；取L个积分长度记为L点，进行M点快速傅氏变换，得到所述M点快速傅氏变换频谱图；将所述M点快速傅氏变换的频谱图中的复数分别取模值后平方变为实数；重复快速傅氏变换K次，并将所述M点快速傅氏变换后频谱图中的同一个频率的所述实数进行非相干累和；将所述非相干累和后的结果分外环和内环计算频偏值；将所述内环频偏值和所述外环频偏值进行筛选确定；通过数字控制振荡器生成对应的正余弦波形后送入中频采样信号混合以消除频偏。本发明能够使GPS接收机在突发性大频偏存在时仍然可以得到较为精准的频偏值，提高了GPS接收机的稳定性。

技术领域

本发明涉及GPS(全球定位系统)技术领域，尤其涉及一种GPS频率跟踪方法、装置及GPS接收机。

背景技术

GPS卫星发送的导航定位信号，是一种可供无数用户共享的信息资源。对于陆地、海洋和空间的广大用户可以通过GPS接收机对GPS信号进行接收、跟踪、变换和测量，以便能够了解自身所处位置的经度、纬度和海拔(或与之类似的测量信息)。

其中，载波跟踪环路设计是GPS接收机中非常重要的环节,其性能的好坏直接影响到GPS接收机的灵敏度。

现有的载波跟踪环路主要采用如图1所示的方式，GPS接收机完成对信号的捕获、数模转换后获得中频采样数据，将所述中频采样数据根据码相位调整后的C/A码进行解扩处理，将通过解扩后信号送入积分器中进行积分，所述积分后的信号量送入叉点鉴频器，所述叉点鉴频器将积分结果分为I路和Q路进行计算，利用如下计算公式计算频率误差；

Dot＝I_(k-1)I_(k)+Q_(k-1)Q_(k)

Cross＝Q_(k)I_(k-1)-I_(k)Q_(k)

d_f＝atan2(cross,dot)/T

其中，d_f为频率误差，I_(k)代表k时刻鉴频器I路输出的数据，I_(k-1)代表经过延时时间T后I路输出的数据，Q_(k)代表k时刻鉴频器Q路输出的数据，Q_(k-1)代表经过延时时间T后Q路输出的数据；

将鉴频器得到的频率误差送入锁频环环路滤波器进行滤波，去掉噪音，得到较为精准的频率误差，将较为精准的频率误差送入数控振荡器中生成对应的正余弦波形后乘以中频采样信号以消除频偏。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下技术问题：

当GPS接收机出现高动态场景或者GPS接收机本身的时钟源短期稳定度受到外界环境因素影响而变差时，GPS接收机接收到的信号会出现较大的频偏，此时，GPS载波跟踪环路需要通过较长的积分时间来保证信噪比，从而来校正这个较大频偏，但是，当GPS载波跟踪环路积分时间变长后，进行积分的正余弦信号会出现正负抵消的情况，从而导致频偏计算出现错误，最终导致GPS接收机无法完成定位。

发明内容

本发明提供的GPS频率跟踪方法、装置及GPS接收机，能够使GPS接收机在突发性大频偏存在时仍然可以得到较为精准的频偏值，从而保证GPS接收机具有良好的跟踪性能，提高了GPS接收机的稳定性。

第一方面，本发明提供一种GPS频率跟踪方法，包括：

步骤一、将解扩处理后的信号进行积分，其中，所述积分的积分长度为Nms内接收到的信号量；

步骤二、将所述积分后的信号取L个积分长度记为L点，进行M点快速傅氏变换，得到所述M点快速傅氏变换频谱图，其中M＝L；