一種用於校正gps信號源的相位誤差的方法

2023-04-22 19:57:16 4

專利名稱：一種用於校正gps信號源的相位誤差的方法
技術領域：
本發明涉及模擬產生GPS信號源的技術領域，具體涉及一種用於校正GPS信號源的相位誤差的方法。
背景技術：
GPS信號源可以為衛星導航領域的各項研究、仿真和測試提供可重複的模擬信號， 有助於研究工作的推進。同時，在不便於架設天線的環境中，如偏遠山區和氣候惡劣的地區，GPS信號源也可以保證導航終端的正常工作，大大降低了架設天線的建設成本和維護費用。在GPS信號源模擬產生GPS信號的過程中，需要計算出中頻載波的頻率控制字，C/ A碼的頻率控制字和導航電文的頻率控制字，進而分別用這三個頻率控制字去控制相位累加，分別得到中頻載波、C/A碼和導航電文的相位。計算上述頻率控制字和進行相位累加的方法主要包括如下步驟步驟I :利用都卜勒頻率參數計算中頻載波的頻率控制字、C/A碼的頻率控制字和導航電文的頻率控制字；步驟2 :按照採樣間隔，利用步驟I得到的頻率控制字進行相位累加，得到中頻載波、C/A碼和導航電文的相位。其中，利用都卜勒頻率參數計算中頻載波的頻率控制字FCW_Carrier_Float的公
式為
權利要求
1.一種用於校正GPS信號源的相位誤差的方法，其特徵是依次包括如下步驟步驟I :設定數字平臺的字長為Lw，中頻載波、C/A碼和導航電文信號各自最大可容忍的相位誤差為MaX_Phase_Err，參數更新時間間隔Tu，有限字長效應校正的時間間隔Te，信號的米樣時間間隔Ts ；步驟2 :利用當前時刻的都卜勒頻率參數，計算浮點格式的頻率控制字；步驟3 :將步驟2得到的浮點格式的頻率控制字轉換成字長為Lw的定點格式的頻率控制字，記錄單次轉換產生的誤差，並計算在有限字長效應校正的時間間隔Te內產生的誤差的總和，然後將該誤差總和以定點格式保存；步驟4 :用步驟3得到的定點格式的頻率控制字，以信號的採樣時間間隔Ts為時間節拍，對信號的相位進行累加，然後判斷累加過程的時間是否達到有限字長效應校正的時間間隔Τε，如果達到了該間隔，則先用該相位累加值加上步驟3得到的誤差總和，得到相位誤差校正值，將該相位誤差校正值對取模後保存並輸出，然後進入步驟5，如果沒有達到， 則直接將相位累加值對2&取模後保存並輸出該結果，然後進入步驟5 ；步驟5 :判斷是否達到參數更新時間間隔Tu，如果達到，則返回步驟2 ;如果沒有達到， 則返回步驟4。
2.根據權利要求I所述的一種用於校正GPS信號源的相位誤差的方法，其特徵是參數更新時間間隔Tu大於或者等於有限字長效應校正的時間間隔Τε。
3.根據權利要求I所述的一種用於校正GPS信號源的相位誤差的方法，其特徵是 參數更新時間間隔Tu是有限字長效應校正的時間間隔T6的整數倍。
4.根據權利要求I所述的一種用於校正GPS信號源的相位誤差的方法，其特徵是所述頻率控制字為中頻載波頻率控制字、C/A碼頻率控制字和導航電文頻率控制字中的一個。
5.根據權利要求4所述的一種用於校正GPS信號源的相位誤差的方法，其特徵是有限字長效應校正的時間間隔Te採用如下方法確定1)對於每一個所述的頻率控制字，分別根據所述的能夠容忍的最大相位誤差Max_ Phase_Err計算其所需要的最小累積次數Min_N = Max_Phase_Err/Max_Δ FCW,其中，Max_ AFCff為所述步驟3中將浮點格式的頻率控制字轉換成定點格式的頻率控制字時可能導致的最大誤差的絕對值，對於採用小數位四捨五入方式的轉換方法，Max_AFCff = O. 5，對於採用直接去除小數位的轉換方法，Max_ AFCff = I ；2)對於每一個所述的頻率控制字，分別計算Te= TsXMin_N，其中Ts為所述的信號的採樣時間間隔；3)取2)步得到的三個Te中的最小值，即為有限字長效應校正的時間間隔Te。
6.根據權利要求I所述的一種用於校正GPS信號源的相位誤差的方法，其特徵是所述步驟3將浮點格式的頻率控制字轉換成字長為Lw的定點格式的步驟包括D將所述浮點格式的頻率控制字乘以;2)將I)步得到的值進行小數位四捨五入的取整數運算或者將I)步得到的值進行直接去除小數位的取整運算。
7.根據權利要求I所述的一種用於校正GPS信號源的相位誤差的方法，其特徵是步驟3所述的在有限字長效應校正的時間間隔Te內產生的誤差的總和=所述單次轉換產生的誤差XTe/Ts。
8.根據權利要求I所述的一種用於校正GPS信號源的相位誤差的方法，其特徵是所述步驟4對信號的相位進行累加的方法是循環執行下面的公式相位累加值=相位累加值 +所述步驟3得到的定點格式的頻率控制字，如果對於當前模擬的這顆GPS衛星而言是第一次計算其都卜勒頻率參數，則相位累加值的初值為信號的初始相位值，否則，相位累加值的初值為所述步驟4中的保存下來的相位累加值。
全文摘要
本發明涉及模擬產生GPS信號源的技術領域，具體涉及一種用於校正GPS信號源的相位誤差的方法。本發明技術方案在利用輸入的都卜勒頻率參數算出浮點格式的頻率控制字後，將其定點化並計算校正時間間隔內產生的總誤差，進而用定點化以後的頻率控制字來控制相位累加，如果達到了校正時間，則將累加結果加上總誤差並保存和輸出，反之直接保存並輸出。如果達到了參數更新時間間隔，則根據當前時刻的都卜勒頻率重新計算浮點格式的頻率控制字並重複上述步驟，反之繼續進行相位累加。本發明技術方案折中的兼顧了浮點實現的高精度和定點實現的簡便低成本，同時能夠對定點實現過程中的有限字長效應進行校正。
文檔編號G01S19/39GK102590837SQ201110394219
公開日2012年7月18日 申請日期2011年11月22日 優先權日2011年11月22日
發明者李玉柏, 林靜然 申請人:電子科技大學