[发明专利]一种减少多径对接收机天线定位精度影响的方法与装置

摘要

本发明涉及一种减少多径对接收机天线定位精度影响的方法与装置。该方法在粗多普勒频偏和码相位信息已获得情况下，从闭环的传统扩频中频数字接收机中获取超前、即时和滞后本地码发生器数据，本地复正弦信号和接收机接收到的中频信号与本振的乘积信号数据；将上述数据送入数字信号处理器进行处理；获得精确的多径延迟、多径衰减和相位估计，该估计与接收系统的本地码和载波跟踪环对应的码和载波相位累加器数据结合，计算出码和载波相位累加器的修正值，再将修正后数据送入后处理器及用户接口处理，从而提高接收机天线定位精度。该装置包括传统扩频接收机，数字信号处理器及连接传统扩频接收机的数据输出接口和输入接口。

主权项

1.一种减少多径对接收机天线定位精度影响的方法，其特征在于依次包括以下工艺步骤：(1)采用传统扩频中频数字接收机(1)，在粗多普勒频偏和码相位信息已获得的情况下，闭环载波跟踪环和闭环码跟踪环；(2)从闭环的传统扩频中频数字接收机中获取数据，所述数据包括：A.本地码信号产生器(9)产生超前、即时和滞后伪随机码数据分别为Ce(n)、Cp(n)和C1(n)；B.本地载波信号产生器(8)产生同相、正交正弦信号数据x(n)；C.所述接收机接收的中频采样信号与上述本地载波信号产生器产生同相、正交正弦信号数据x(n)的乘积信号数据r(n)；D.所述接收机本地的码相位累加器(13)数据Ph，接收处理器(14)送给码信号产生器的相位增量数据ΔΦNCO；E.所述接收机本地的频率跟踪环的载波相位累加器(12)数据Φco，由接收处理器(14)送给本地载波信号产生器的相位增量数据ΔΦco；F.所述接收机的驱动主时钟频率fsy；(3)利用第(2)步中A、B、C获得的固定长度的超前、即时或滞后伪随机码数据Ce(n)、Cp(n)和C1(n)；本地载波信号产生器产生同相、正交正弦信号数据x(n)作如下的相关运算：a、首先将即时伪随机码数据Cp(n)与本地载波信号产生器产生的同相、正交正弦信号数据x(n)作点乘或对应元素相乘运算；b、然后将相乘的结果与超前或滞后伪随机码数据进行移位乘法和累加完成相关运算，获得接收机本地参考相关函数Z(k)；c、利用计算得到的本地参考相关函数Z(k)组成矩阵Y，Y是由Z(k)的循环移位获得；d、计算本地超前或滞后伪随机码数据Ce(n)或C1(n)与所述乘积信号数据r(n)的相关值A(k)；(4)利用计算获得的本地参考相关函数Z(k)作为有限冲激响应滤波器(34)的输入，计算滤波系数W(k)，以使滤波器的输出与第(3)步中的输出A(k)的误差E平方和最小；(5)计算滤波系数W(k)的绝对值|W(k)|的局部极大值对应的k值为相对于码跟踪环锁定位置的多径延迟值，W(k)的绝对值|W(k)|为对应多径的衰减，W(k)的辐角为对应多径的相位，并对接收数据进行更新，数据更新采用先进先出的方式，即当进来最新数据时，其最早的数据被移出；保持其总数据个数不变；(6)根据第(5)步中的计算，找到最小的延迟值km，由延迟值km和数据的间隔时间ts计算实际的最小延迟时间τ0，并分别对码相位累加器和载波相位累加器的输出进行修正：所述码相位累加器的修正：利用计算所得的多径延迟时间τ0，结合每周期码相位增量ΔΦNCO，驱动主时钟频率fsy，对传统扩频接收机中的码相位累加器值Ph进行修正，获得最小延迟多径的码相位累加器值Ph_new；所述载波相位累加器的修正：利用第(5)步计算所得的最小值多径延迟对应的W(k)的辐角，结合每周期载波相位增量ΔΦCO，驱动主时钟频率fsy，对传统扩频接收机中的载波相位累加器值Φco进行修正，获得最小延迟多径的载波相位累加器值Φco_new；(7)将第(6)步获得修正的码相位累加器值Ph_new，载波相位累加器值Φco_new送入传统扩频中频数字接收机的后处理器及用户接口(15)，以获得更精确的位置解算结果，其中修正的码相位累加器值Ph_new用于伪距离解算改进，修正的载波相位累加器值Φco_new用于基于载波相位的位置解算。