一種衛星信號處理的電路結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及衛星導航技術領域，尤其涉及一種衛星信號處理的電路結構。
【背景技術】
[0002]衛星導航就是接收導航衛星發送的導航定位信號，并將導航衛星作為動態已知位置，實時地測定在當前位置和速度。其中涉及GNSS(Global Navigat1n SatelliteSystem,即全球導航衛星系統)領域中雙頻GPS接收機的L2信號捕獲與跟蹤方法。GPS衛星信號通常采用偽隨機碼(PRN)進行擴頻調制。GPS衛星信號主要有C/A碼(Coarse粗碼，民用碼)和P碼(Prec ise，精碼)，C/A碼加載在LI載波上，P碼分別加載在LI和L2載波上，LI的頻率為1575.42MHz，L2的頻率為1227.6MHz，C/A碼的碼率為1.023M，P碼的碼率為10.23M。GPS為美國軍方所控制，當美國軍方實行所謂的AS政策時，調制在LI和L2載波上的信號則由P碼與保密的W碼異或而成，被稱為Y碼，目前已知的W的碼率特征為500K。射頻信號經低噪聲前置放大器放大后經功分器分成LI和L2兩路信號，這兩路信號經過濾波、變頻、解調后，通過A/D變換器轉成數字信號送入基帶處理器。基帶處理器首先對輸入的LI和L2信號進行各通道都必須的和相同的前端處理。處理后的LI和L2信號同時送入多個處理通道以實現對多顆衛星的同時跟蹤。基帶電路主要包括L1/L2載波跟蹤環路、C/A碼跟蹤環路、C/A碼相關電路、L1-P/L2-P碼跟蹤環路、L1-W/L2-W碼估計電路、LI與L2相乘電路、L2相關電路、測量數據鎖存電路等。對于C/A碼的跟蹤采用的是常規擴頻解擴處理方法，基帶信號經過載波環消除載波后由C/A碼環進行解擴，解擴電路輸出超前(Early，即后面的E)、即時(Prompt，即后面的P)和滯后(Late，即后面的L)三種延時信號輸出，超前和滯后輸出用來實現C/A碼的跟蹤，而即時信號P輸出用來實現對載波環的鎖定，同時也提供信噪比的檢測和導航數據的識別。對于P碼而言，由于Ll-P和L2-P被保密的W碼加密成了 Y碼，而保密的W碼對民用用戶是未知的，這就造成了傳統的跟蹤方案不能對L2信號進行直接跟蹤。但可以利用L2信號的一些特征來實現對L2信號的跟蹤，目前，已提出的L2信號跟蹤方法主要有L2平方法、LI乘L2互相關方法、P碼輔助平方法、Z跟蹤L2相位恢復法、軟判決Z跟蹤方法、最大似然半無碼L2解調方法。
[0003]因為需要根據有限的W碼特征實現對加密的P碼(即Y碼)進行捕獲與跟蹤，在此過程中必將導致信號的損失，所以如何保證對L2信號處理的質量成為設計的難點之一。由于前三種方法是在P碼沒有解擴的情況下進行的處理，所以對信號的損失很大，跟蹤效果很差，在低信號強度下很難實現對衛星的跟蹤，不是目前使用的主要方法。第四種Z跟蹤技術先對Ll-P和L2-P進行解擴去P碼后，將信號帶寬降到W碼帶寬500KHz，降低了噪聲對信號的影響。再利用Ll-P和L2-P附帶信息相同的特性，通過LI和L2相乘消除W碼的影響，極大提高了系統的性能，降低了 W碼未知帶來的損失。后兩方法是在第四種方法的改進，通過更復雜的處理達到提高效果的目的。但是，這些方法中均需要以復雜的電路結構和高性能的處理器為代價，不僅成本高，而且性能難以做到穩定可靠，這樣就給GPS導航技術的大規模普及應用帶來了一定的障礙。【實用新型內容】
[0004]鑒于目前衛星導航技術領域存在的上述不足，本實用新型提供一種衛星信號處理的電路結構，精度高、電路結構簡單、處理過程快捷、成本較低、工作性能穩定可靠。
[0005]為達到上述目的，本實用新型的實施例采用如下技術方案:
[0006]一種衛星信號處理的電路結構，所述衛星信號處理的電路結構包括LI信號處理電路、L2信號處理電路和信號中央處理電路，所述LI信號處理電路包括LI信號載波跟蹤環路、LI信號碼跟蹤環路、LI信號相關器和LI信號P碼處理電路，所述L2信號處理電路包括L2信號載波跟蹤環路、L2信號碼跟蹤環路、L2信號W碼估計電路、交叉相乘器和L2信號相關器，所述LI信號P碼處理電路依次經所述LI信號載波跟蹤環路、LI信號碼跟蹤環路和LI信號相關器與所述信號中央處理電路相連，所述L2信號載波跟蹤環路依次經所述L2信號碼跟蹤環路、L2信號W碼估計電路、交叉相乘器和L2信號相關器與所述信號中央處理電路相連。
[0007]依照本實用新型的一個方面，所述LI信號載波跟蹤環路依次經所述LI信號碼跟蹤環路、LI信號相關器和所述LI信號P碼處理電路與所述交叉相乘器相連。
[0008]依照本實用新型的一個方面，所述LI信號載波跟蹤環路包括LI信號載波數控振蕩器和LI信號復混合器，所述LI信號復混合器與所述LI信號碼跟蹤環路相連接，且所述的LI信號復混合器通過所述LI信號載波數控振蕩器與所述信號中央處理電路相連。
[0009]依照本實用新型的一個方面，所述LI信號碼跟蹤環路包括LI信號碼數控振蕩器、十分頻器、C/A碼產生器和第一乘法器，所述LI信號碼數控振蕩器通過所述十分頻器、C/A碼產生器和第一乘法器與所述LI信號相關器相連接，所述LI信號復混合器與所述第一乘法器的輸入端相連接，所述C/A碼產生器分別與所述LI信號相關器和信號中央處理電路相連接。
[0010]依照本實用新型的一個方面，所述LI信號P碼處理電路包括Pl碼產生器、第二乘法器、Wl碼周期產生器和W比特積分器，所述LI信號碼數控振蕩器通過所述Pl碼產生器、Wl碼周期產生器、W比特積分器與所述交叉相乘器相連接，所述Pl碼產生器通過所述第二乘法器與所述W比特積分器相連接，所述LI信號復混合器與所述第二乘法器的輸入端相連接，所述Pl碼產生器與所述信號中央處理電路相連接。
[0011]依照本實用新型的一個方面，所述L2信號載波跟蹤環路包括L2信號載波數控振蕩器和L2信號復混合器，所述L2信號復混合器與所述L2信號碼跟蹤環路相連接，所述L2信號復混合器通過所述L2信號載波數控振蕩器與所述信號中央處理電路相連接。
[0012]依照本實用新型的一個方面，所述L2信號碼跟蹤環路包括L2信號碼數控振蕩器、P2碼產生器和消P2碼電路，所述L2信號碼數控振蕩器依次通過所述P2碼產生器和消P2碼電路與所述的L2信號W碼估計電路相連接，所述P2碼產生器分別與所述的L2信號W碼估計電路和信號中央處理電路相連接，所述的L2信號復混合器與所述消P2碼電路相連接。
[0013]依照本實用新型的一個方面，所述L2信號W碼估計電路包括W2碼周期產生器和W2碼積分器，所述P2碼產生器依次通過所述W2碼周期產生器、W2碼積分器與所述交叉相乘器相連接，所述消P2碼電路與所述W2碼積分器相連接。
[0014]本實用新型實施的優點:本實用新型所述的衛星信號處理的電路結構通過將所述LI信號P碼處理電路依次經所述LI信號載波跟蹤環路、LI信號碼跟蹤環路和LI信號相關器與所述信號中央處理電路相連，所述L2信號載波跟蹤環路依次經所述L2信號碼跟蹤環路、L2信號W碼估計電路、交叉相乘器和L2信號相關器與所述信號中央處理電路相連，在解擴去除P碼后利用W碼的周期信息，在W碼周期上進行積分，分別在LI信號和L2信號上實現對W碼的估計，再通過將LI與L2的估計W碼相乘以消除未知W碼和調制數據的影響，從而實現對L2信號的跟蹤，不僅大大提高了系統的速度和性能，同時大大降低了整個系統實現的規模，有效降低了成本，精度高、電路結構簡單、處理過程快捷、成本較低、工作性能穩定可靠。
【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1為本實用新型所述的一種衛星信號處理的電路結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0018]如圖1所示，一種衛星信號處理的電路結構，所述衛星信號處理的電路結構包括LI信號處理電路、L2信號處理電路和信號中央處理電路3，所述LI信號處理電路包括LI信號載波跟蹤環路、LI信號碼跟蹤環路、LI信號相關器17和LI信號P碼處理電路，所述L2信號處理電路包括L2信號載波跟蹤環路、L2信號碼跟蹤環