卫星定位接收机及其跟踪环路质量判定方法技术

本发明专利技术公开了一种卫星定位接收机及其跟踪环路质量判定方法，该跟踪环路质量判定方法包括：获取针对特定卫星的跟踪环路的载波噪声功率谱密度比；获取所述跟踪环路中的锁频环鉴别器在预定时间段内的输出统计值作为第一统计值和/或所述跟踪环路中的锁相环鉴别器在预定时间段内的输出统计值作为第二统计值；以及根据所述第一统计值和/或所述第二统计值，以及所述载波噪声功率谱密度比，来判定所述跟踪环路的环路质量。本发明专利技术能够准确地反映跟踪环路的环路质量，并使得在判定出失锁的情况下及时重新捕获，从而可以有效避免环路长时间失锁对卫星定位和导航造成的不利影响。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，该跟踪环路质量判定方法包括：获取针对特定卫星的跟踪环路的载波噪声功率谱密度比；获取所述跟踪环路中的锁频环鉴别器在预定时间段内的输出统计值作为第一统计值和/或所述跟踪环路中的锁相环鉴别器在预定时间段内的输出统计值作为第二统计值；以及根据所述第一统计值和/或所述第二统计值，以及所述载波噪声功率谱密度比，来判定所述跟踪环路的环路质量。本专利技术能够准确地反映跟踪环路的环路质量，并使得在判定出失锁的情况下及时重新捕获，从而可以有效避免环路长时间失锁对卫星定位和导航造成的不利影响。【专利说明】
本专利技术涉及卫星定位
，具体涉及一种。
技术介绍
在现有的针对例如全球定位系统(Global Posit1ning System,简称GPS)或北斗卫星导航系统(BeiDou Navigat1n Satellite System,简称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阶段，在所述跟踪阶段主要完成载波跟踪以及码跟踪，因此，在跟踪环路设计时也相应地包括载波跟踪环路设计以及码跟踪环路设计。一般而言，跟踪环路主要包括积分器、鉴别器、环路滤波器以及数控振荡器(Numerical Controlled Oscillator,简称 NC0)。 例如，预先设计的跟踪环路只能跟踪信号强度为IldB以上的卫星信号，在进入跟踪阶段后，由于外界因素(例如:建筑物的阻碍、反射信号的干扰、信号自身的干扰、信号阻塞、天线衰减等)可能会造成了卫星信号衰减，当前述外界因素造成卫星信号强度低于IldB时，接收机就无法继续对卫星信号进行跟踪，也即跟踪环路失锁，从而导致导航系统无法完成后续操作。因此，需要监测跟踪环路质量，特别是监测跟踪环路是否失锁，以便在跟踪环路失锁后立即重启系统并重新捕获卫星信号，从而避免长时间环路失锁导致严重的定位偏差以及导航错误。 在现有技术中，普遍采用载波噪声功率谱密度比(Carr i er-to-no ise-densi tyrat1,简称CNO)来判定跟踪环路的环路质量。但是，由于CNO是载波跟踪环路中的锁频环(Frequency-locked loop,简称 FLL)以及锁码环(Delay-locked loop,简称 DLL)的综合指标，其主要用来监测DLL环路的锁定/失锁，并不能准确地反映载波跟踪环路中的FLL和锁相环(Phase-locked loop,简称PLL)各自的跟踪情况。在实际情况下，测速的准确性与PLL相关度较高，测距的准确性与DLL相关度较高，因此，现有技术中的这种基于CNO来判定跟踪环路的质量的方式可能导致测速不准确；此外，CNO对环路的反映速度较慢，由于不能及时反映环路失锁，可能导致环路长时间失锁后才开始重新捕获，进而引起严重的定位偏差以及导航错误。
技术实现思路
本专利技术提供一种卫星定位接收机及跟踪环路质量判定方法，其能够准确地判定跟踪环路的环路质量。 本专利技术还提供一种卫星定位接收机及跟踪环路质量判定方法，其能够及时地判定出跟踪环路是否失锁。 本专利技术还提供一种卫星定位接收机及跟踪环路质量判定方法，其能够准确地评价导航卫星的质量，进而优化选星和权重策略。 为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种跟踪环路质量判定方法，其包括:获取针对特定卫星的跟踪环路的载波噪声功率谱密度比；获取所述跟踪环路中的锁频环鉴别器在预定时间段内的输出统计值作为第一统计值和/或所述跟踪环路中的锁相环鉴别器在预定时间段内的输出统计值作为第二统计值；以及根据所述第一统计值和/或所述第二统计值，以及所述载波噪声功率谱密度比，来判定所述跟踪环路的环路质量。 本专利技术还提供一种卫星定位接收机，其特征在于，所述卫星定位接收机至少包括:CNO获取单元，用于获取针对特定卫星的跟踪环路的载波噪声功率谱密度比；统计值获取单元，用于获取所述跟踪环路中的锁频环鉴别器在预定时间段内的输出统计值作为第一统计值和/或所述跟踪环路中的锁相环鉴别器在预定时间段内的输出统计值作为第二统计值；以及判定单元，与所述CNO获取单元以及所述统计值获取单元连接，用于根据所述第一统计值和/或所述第二统计值，以及所述载波噪声功率谱密度比，来判定所述跟踪环路的环路质量。 采用本专利技术的，通过实时获取锁频环的鉴别器和/或锁相环的鉴别器的输出统计值，并将所获取到的各鉴别器的输出统计值结合跟踪环路的载波噪声功率谱密度比来判定跟踪环路的环路质量(例如，判定跟踪环路是否失锁)，能够准确反映跟踪环路的环路质量，并使得在检测到失锁的情况下及时重启系统重新捕获，从而可以有效避免环路长时间失锁对卫星定位和导航产生的不利影响。 进一步地，通过在连续M次判定跟踪环路失锁时，及时停止该跟踪环路的工作，能够减少卫星定位由于失锁而造成的时延，从而有效提高卫星定位的时效性和精确度。 更进一步地，通过所获取到的锁频环的鉴别器和/或锁相环的鉴别器的输出统计值，能够滤除信号质量较差的卫星，同时提高信号质量较好的卫星参与定位时的权重。 【专利附图】【附图说明】 图1为根据本专利技术一个实施例的跟踪环路质量判定方法的流程图； 图2a、2b以及2c为根据本专利技术一个实施例的跟踪环路未失锁时在预定时间段为I秒、2秒以及3秒时，FLL鉴别器输出的均方差的实验结果统计图； 图3a、3b以及3c为根据本专利技术一个实施例的跟踪环路未失锁时在预定时间段为 I秒、2秒以及3秒时，PLL鉴别器输出的均方差的实验结果统计图； 图4为根据本专利技术另一个实施例的跟踪环路质量判定方法的流程图；以及 图5为根据本专利技术一个实施例的卫星定位接收机的结构框图。 【具体实施方式】 以下将对本专利技术的实施例给出详细的参考。尽管本专利技术通过这些实施方式进行阐述和说明，但需要注意的是本专利技术并不仅仅只局限于这些实施方式。相反，本专利技术涵盖所附权利要求所定义的专利技术精神和专利技术范围内的所有替代物、变体和等同物。 在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。 另外，为了更好的说明本专利技术，在下文的【具体实施方式】中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有这些具体细节，本专利技术同样可以实施。在另外一些实例中，对于大家熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本专利技术的主旨。 图1为根据本专利技术一个实施例的跟踪环路质量判定方法的流程图，如图1所示，该跟踪环路质量判定方法包括: 步骤S100、获取针对特定卫星的跟踪环路的CNO ； 步骤S120、获取所述跟踪环路中的FLL鉴别器在预定时间段(例如，I秒、2秒或者3秒)内的输出统计值作为第一统计值和/或所述跟踪环路中的PLL鉴别器在预定时间段(例如，I秒、2秒或者3秒)内的输出统计值作为第二统计值；以及 步骤S140、根据所述第一统计值和/或所述第二统计值，以及所获取的CN0，来判定所述跟踪环路的环路质量。 在本专利技术的一个实施例中，如前所述的跟踪环路质量判定方法的步骤S140进一步包括: 在连续N次(其中，N为正整数，例如，4)得出所述CNO大于第一阈值，且所述第一统计值大于第二阈值的情况下，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种跟踪环路质量判定方法，其特征在于，所述跟踪环路质量判定方法包括下列步骤：获取针对特定卫星的跟踪环路的载波噪声功率谱密度比；获取所述跟踪环路中的锁频环鉴别器在预定时间段内的输出统计值作为第一统计值和/或所述跟踪环路中的锁相环鉴别器在预定时间段内的输出统计值作为第二统计值；以及根据所述第一统计值和/或所述第二统计值，以及所述载波噪声功率谱密度比，来判定所述跟踪环路的环路质量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高科，
申请(专利权)人：凹凸电子武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42