关于卫星导航信号码跟踪精度的探讨

李永财+徐伯健+陈杨

摘 要 卫星导航系统是国家基础设施的重要组成部分，对国家的发展具有重要的意义，各国为了发展航天事业，不惜花重金进行卫星导航系统的建设，当前卫星系统的BOC调制信号被广泛应用，传统的PSK-R调制信号被保留下来。所以出现两种信号同时存在的现象。伪距是卫星导航系统的最基本观测量，主要通过码和载波来进行信号的获取，所以他们是卫星信号体制设计中的重要指标，码跟踪精度对卫星导航信号的质量有着重要的影响。

关键词 卫星导航；信号；码跟踪精度；接收系统

中图分类号 V4

文献标识码 A

文章编号 1674-6708（2016） 154-0082-02

卫星导航技术结合了传统的无线导航和天文测绘的方式进行应用，为全球的用户提供气候的实时跟踪和各项定位服务。随着经济水平的不断提升，促进了科学技术的不断进步，卫星导航系统得到了飞速的发展，并被广泛的应用于国家的各项事业中，不仅促进了科学技术水平的进步，还会国家的安全提供了保障。卫星导航技术在应用过程中，通过信息网络技术的有机结合，成为当前社会中运用最广泛的信息技术。1码跟踪精度定性及定量分析理论

1.1 S曲线的码跟踪性能定性分析

S曲线的码跟踪主要是根据函数理论的相关知识诞生的，超前滞后码的间距和TOA的误差会形成一定的间距，促进了函数的形成，并被广范应用于对环路性能的判断。扩频通信的构成是通过对扩频信号的分析研究所制定的，依据相关的特征进行扩频信号的利用，运用提取信号的方式，进行噪声信号的处理。对应的自相关函数一旦确定下来，就会形成函数对调制信号本身的影响，另外的决定因素决定了预相关宽带的影响。仿真信号的最小宽带范围的判断方法是，预相宽带变大，信号自相关函数的平方曲线会更接近无线宽带曲线，可以表明信号宽带的最小宽带量。通过对超前减滞后码间距的测量，信号会随着S曲线的变化而不断发展，S曲线能够表现出良好的性能，并且应该的斜率值为正值，且增益较大。如果鉴别增益处的增值较大，斜率值的增加呈现不明显的状态，造成滞后码间距的减少，导致S曲线的斜率出现翻转的现象。

1.2 超前滞后鉴别器的码跟踪精度定量分析

码环路的精确跟踪是接收器的重要组成部分，主要通过S曲线进行码跟踪的分析。为了进一步研究码跟踪环路的误差，应该在规范的范围内，采用相干和非相干的形式进行码跟踪环路的精确表达，通过建模的方式，进行码跟踪误差和与相关宽带的理解，有效的进行相干和非相干的延时码跟踪误差分析，并实现任意信号功率谱的形成，在任意情况下进行相干和非相干延时码的跟踪服务，对输出的信号功率和干扰功率进行比较。

2 多径干扰下的码跟踪精度

2.1 带限信号码多径误差包络及其下届

多径主要是由反射信号和散射信号组成的，散射信号在噪声声道的表现中，不会对码跟踪产生重大的影响。所以，在进行导航信号分析的过程中，应该确定反射信号所产生的影响，如果导航信号受到接收机的影响，进行接收机的内部，多径信号就会自动进行一定的处理，运用4个参数进行表征反应，充分展现了相位变化率和时间的延迟效果。多径信号如果呈现稳定的状态，相对的相位变化率则为O，所标现出来的状态不用考虑多径码和载波产生的影响，对数据为暂且不用考虑。而相对于相干DLL下，所以在进行超前码的设置上应该依照本地振动器作为统一的标准，严格控制频率所信号进入到内部区域。但由于在设置过程中，多径会存在多种现象的产生，会使多径受到进入信号的影响，回到一定的干扰。因此，锁相环的跟踪信号的构成形式由合成相位的设置情况所决定，并且不能利用直达信号的形式进行表达。

2.2 载波相位多径误差

对于CNSS信号较弱的情况，CNSS接收机狂热以采用调节阀来进行输入信号的载波剥离，实现对数据的解调。由于I/Q解调法是通过对环路反馈调节的形式进行1支路信号的输出，以便保留信号功率的最大化，同时保障Q支路输出信号能够保障最小的功率。载波环的特性主要分为预检测积分时间和鉴别器的功能，通过对鉴相器信号的数据码调试和载波信号工作，对数据的载波相位进行不敏感的锁相环处理，此处的锁相环应该运二象限反正切函数的敏感锁相环的处理方式，应该确保该鉴相器的稳定性，对输出的鉴相结果和信号幅度进行相关的控制，所以，锁相环的鉴相器应该保持准确性，进行反正切求值的统计工作。

3 码跟踪精度对卫星导航信号的影响

3.1 接收系统载噪比影响因素分析

在卫星导航领域，信号的质量需要通过载噪比的构成形式作为分析的依据。在实际应用的过程中，应该利用信息接收的形式，对载噪比所产生的影响进行系统的分析。应该对码时延和多普勒的残留误差进行系统的分析。信号的数字化过程主要由采样和量化两部分构成，应该将接收到的信号通过时域离散的形式进行信号的离散。模拟信号在进行抽样后，根据信号趋势的变化，来进行分析，采取抽样值的形式，对对电平进行模拟抽取，对量化进行提前的设置，在量化实施过程中，要避免信号质量的下降。在对量化操作过程中，应该通过转化器的方式进行量化膜的转换，对造成的影响进行分析。对模拟信号使用采样的方式，进行抽取，可以有效的防止信号失真而产生的不利影响。运用频率较高的信号，对电路的数据进行系统的分析。应该通过导航信号的接收机设计，进行较高采样频率来进行电路数据负担的处理。

3.2 子载波相位对码跟踪精度的影响

调制信号主要采用子载波相位的形式来进行自身功率的谱密度处理，砸在播的相位会对码跟踪精度的数据结果的形成，造成了一定的影响，应该对结合预检积分的时间和相关的宽带产生的影响进行分析。的影响。随着子载波相位的不断变化，可以将正弦更改为余弦，并对应宽带的信号器，进行呈线性的增长，可以采用余弦相位子的载波调制信号宽带的方式，将正弦相位子的载波进行信号的调制。调制的信号码根据误差应该与子载波的相位关系进行跟踪，随着子载波相位的变化，与对应的码跟踪误差进行线性更改。载波调制的数值越大，则呈现出来的误差也就越大。

3.3 合成损耗对码跟踪精度的影响

恒包络互复技术针对信号的不同进行个数和功率的有效配置，所产生的效率也不同，应该采用合成损耗来进行度量，包括合成损耗信号功率的损失和整个系统的载噪比。与相干和非相干跟踪码进行相干时间和预相关宽带的连接，在进行恒包络合成损耗分析时，对跟踪码的精度进行分析，不需要考虑干扰的影响，需要机进行系统的确定，期望信号功率和载噪比进行核心影响因素的分析，只要通过接收系统的确定，信号值的功率可以实现功率某密度的处理，成为影响载噪比的最核心因素。在进行分析恒包络互复用合成损耗过程中，对调整的信号进行谱密度的处理，与预相关宽带和码跟踪环路宽带进行联系，确认码跟踪精度信号载噪比的分析。根据码跟踪的变化率，确定码跟踪误差的变化方向与载噪比的方向进行分析，实现恒包络互复用造成的合成损耗码跟踪方根误差的实现，随着码跟踪方根误差的变化，对码跟踪误差进行信号早率的变化率。

4 结论

卫星导航信号码跟踪精度的提高是保证卫星导航系统的重要途径。实践操作中，应正确认识码跟踪精度定性及定量分析理论，在这些理论的指导下，采取带限信号码多径误差包络及其下届和载波相位多径误差的策略，以此来达到卫星导航系统性能提高的目标，推动航天事业的进一步发展。