專利名稱：一種用于校正gps信號(hào)源的相位誤差的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及模擬產(chǎn)生GPS信號(hào)源的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于校正GPS信號(hào)源的相位誤差的方法。
背景技術(shù)：
GPS信號(hào)源可以為衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域的各項(xiàng)研究、仿真和測(cè)試提供可重復(fù)的模擬信號(hào)， 有助于研究工作的推進(jìn)。同時(shí)，在不便于架設(shè)天線的環(huán)境中，如偏遠(yuǎn)山區(qū)和氣候惡劣的地區(qū)，GPS信號(hào)源也可以保證導(dǎo)航終端的正常工作，大大降低了架設(shè)天線的建設(shè)成本和維護(hù)費(fèi)用。在GPS信號(hào)源模擬產(chǎn)生GPS信號(hào)的過程中，需要計(jì)算出中頻載波的頻率控制字，C/ A碼的頻率控制字和導(dǎo)航電文的頻率控制字，進(jìn)而分別用這三個(gè)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(dǎo)航電文的相位。計(jì)算上述頻率控制字和進(jìn)行相位累加的方法主要包括如下步驟步驟I :利用多普勒頻率參數(shù)計(jì)算中頻載波的頻率控制字、C/A碼的頻率控制字和導(dǎo)航電文的頻率控制字；步驟2 :按照采樣間隔，利用步驟I得到的頻率控制字進(jìn)行相位累加，得到中頻載波、C/A碼和導(dǎo)航電文的相位。其中，利用多普勒頻率參數(shù)計(jì)算中頻載波的頻率控制字FCW_Carrier_Float的公
式為
權(quán)利要求
1.一種用于校正GPS信號(hào)源的相位誤差的方法，其特征是依次包括如下步驟步驟I :設(shè)定數(shù)字平臺(tái)的字長(zhǎng)為L(zhǎng)w，中頻載波、C/A碼和導(dǎo)航電文信號(hào)各自最大可容忍的相位誤差為MaX_Phase_Err，參數(shù)更新時(shí)間間隔Tu，有限字長(zhǎng)效應(yīng)校正的時(shí)間間隔Te，信號(hào)的米樣時(shí)間間隔Ts ；步驟2 :利用當(dāng)前時(shí)刻的多普勒頻率參數(shù)，計(jì)算浮點(diǎn)格式的頻率控制字；步驟3 :將步驟2得到的浮點(diǎn)格式的頻率控制字轉(zhuǎn)換成字長(zhǎng)為L(zhǎng)w的定點(diǎn)格式的頻率控制字，記錄單次轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的誤差，并計(jì)算在有限字長(zhǎng)效應(yīng)校正的時(shí)間間隔Te內(nèi)產(chǎn)生的誤差的總和，然后將該誤差總和以定點(diǎn)格式保存；步驟4 :用步驟3得到的定點(diǎn)格式的頻率控制字，以信號(hào)的采樣時(shí)間間隔Ts為時(shí)間節(jié)拍，對(duì)信號(hào)的相位進(jìn)行累加，然后判斷累加過程的時(shí)間是否達(dá)到有限字長(zhǎng)效應(yīng)校正的時(shí)間間隔Τε，如果達(dá)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(duì)取模后保存并輸出，然后進(jìn)入步驟5，如果沒有達(dá)到， 則直接將相位累加值對(duì)2&取模后保存并輸出該結(jié)果，然后進(jìn)入步驟5 ；步驟5 :判斷是否達(dá)到參數(shù)更新時(shí)間間隔Tu，如果達(dá)到，則返回步驟2 ;如果沒有達(dá)到， 則返回步驟4。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于校正GPS信號(hào)源的相位誤差的方法，其特征是參數(shù)更新時(shí)間間隔Tu大于或者等于有限字長(zhǎng)效應(yīng)校正的時(shí)間間隔Τε。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于校正GPS信號(hào)源的相位誤差的方法，其特征是 參數(shù)更新時(shí)間間隔Tu是有限字長(zhǎng)效應(yīng)校正的時(shí)間間隔T6的整數(shù)倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于校正GPS信號(hào)源的相位誤差的方法，其特征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(dǎo)航電文頻率控制字中的一個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于校正GPS信號(hào)源的相位誤差的方法，其特征是有限字長(zhǎng)效應(yīng)校正的時(shí)間間隔Te采用如下方法確定1)對(duì)于每一個(gè)所述的頻率控制字，分別根據(jù)所述的能夠容忍的最大相位誤差Max_ Phase_Err計(jì)算其所需要的最小累積次數(shù)Min_N = Max_Phase_Err/Max_Δ FCW,其中，Max_ AFCff為所述步驟3中將浮點(diǎn)格式的頻率控制字轉(zhuǎn)換成定點(diǎn)格式的頻率控制字時(shí)可能導(dǎo)致的最大誤差的絕對(duì)值，對(duì)于采用小數(shù)位四舍五入方式的轉(zhuǎn)換方法，Max_AFCff = O. 5，對(duì)于采用直接去除小數(shù)位的轉(zhuǎn)換方法，Max_ AFCff = I ；2)對(duì)于每一個(gè)所述的頻率控制字，分別計(jì)算Te= TsXMin_N，其中Ts為所述的信號(hào)的采樣時(shí)間間隔；3)取2)步得到的三個(gè)Te中的最小值，即為有限字長(zhǎng)效應(yīng)校正的時(shí)間間隔Te。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于校正GPS信號(hào)源的相位誤差的方法，其特征是所述步驟3將浮點(diǎn)格式的頻率控制字轉(zhuǎn)換成字長(zhǎng)為L(zhǎng)w的定點(diǎn)格式的步驟包括D將所述浮點(diǎn)格式的頻率控制字乘以;2)將I)步得到的值進(jìn)行小數(shù)位四舍五入的取整數(shù)運(yùn)算或者將I)步得到的值進(jìn)行直接去除小數(shù)位的取整運(yùn)算。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于校正GPS信號(hào)源的相位誤差的方法，其特征是步驟3所述的在有限字長(zhǎng)效應(yīng)校正的時(shí)間間隔Te內(nèi)產(chǎn)生的誤差的總和=所述單次轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的誤差XTe/Ts。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于校正GPS信號(hào)源的相位誤差的方法，其特征是所述步驟4對(duì)信號(hào)的相位進(jìn)行累加的方法是循環(huán)執(zhí)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(diǎn)格式的頻率控制字，如果對(duì)于當(dāng)前模擬的這顆GPS衛(wèi)星而言是第一次計(jì)算其多普勒頻率參數(shù)，則相位累加值的初值為信號(hào)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(fā)明涉及模擬產(chǎn)生GPS信號(hào)源的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于校正GPS信號(hào)源的相位誤差的方法。本發(fā)明技術(shù)方案在利用輸入的多普勒頻率參數(shù)算出浮點(diǎn)格式的頻率控制字后，將其定點(diǎn)化并計(jì)算校正時(shí)間間隔內(nèi)產(chǎn)生的總誤差，進(jìn)而用定點(diǎn)化以后的頻率控制字來控制相位累加，如果達(dá)到了校正時(shí)間，則將累加結(jié)果加上總誤差并保存和輸出，反之直接保存并輸出。如果達(dá)到了參數(shù)更新時(shí)間間隔，則根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻的多普勒頻率重新計(jì)算浮點(diǎn)格式的頻率控制字并重復(fù)上述步驟，反之繼續(xù)進(jìn)行相位累加。本發(fā)明技術(shù)方案折中的兼顧了浮點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的高精度和定點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)便低成本，同時(shí)能夠?qū)Χc(diǎn)實(shí)現(xiàn)過程中的有限字長(zhǎng)效應(yīng)進(jìn)行校正。
文檔編號(hào)G01S19/39GK102590837SQ201110394219
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月22日
發(fā)明者李玉柏, 林靜然 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)