極弱GNSS信號精確跟蹤技術(shù)研究
2014-09-28 02:33:57孔吉鄧寧雍雯
中國科技縱橫 2014年16期
孔吉++鄧寧++雍雯
【摘 要】 由于衛(wèi)星軌道高度較高，容易造成GNSS衛(wèi)星信號較弱，針對傳統(tǒng)載波跟蹤環(huán)路檢測概率低，提出了一種采用基于Duffing混沌振子的多普勒檢測與補償?shù)妮d波精確跟蹤方法；針對跟蹤環(huán)路檢測時間較小時，失鎖概率較大，提出了一種考慮電文反轉(zhuǎn)的極弱信號碼精確跟蹤方法，分別闡述方法的原理及跟蹤極弱信號的過程，最后使用BDS數(shù)據(jù)進行動態(tài)數(shù)據(jù)驗證，結(jié)果表明新方法能夠解決極弱GNSS信號的正確跟蹤的問題。
【關(guān)鍵詞】 極弱 GNSS信號 跟蹤 載波 電文
衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)作為全球發(fā)展最快的信息產(chǎn)業(yè)之一，越來越受到國家及戰(zhàn)略性建設(shè)的重視，雖然全球定位系統(tǒng)的衛(wèi)星發(fā)送的導(dǎo)航定位信號，是一種可供無數(shù)用戶共享的信息資源，但對于陸地、海洋和空間的廣大用戶而言，需要能夠確定地面空間位置的衛(wèi)星接收機來接收、跟蹤GNSS導(dǎo)航信號（包括GPS、GLONASS、BD等多模信號），目前GNSS接收機正在各行各業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。在高精度精密導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)中，為了實現(xiàn)極弱環(huán)境下的定位，高靈敏度的導(dǎo)航接收機技術(shù)逐漸成為研究的熱點，其包含高靈敏度信號捕獲和高靈敏度信號跟蹤兩項關(guān)鍵技術(shù)，本文主要研究極弱信號的精密跟蹤技術(shù)。
1 極弱GNSS信號特點
極弱GNSS信號往往是由于信號傳播距離遠，信號衰減大造成的。根據(jù)信號傳播衰減公式：
可知其信號強度約為<-150dBm。以某項目中研發(fā)的針對特殊軌道位置所接收的GNSS信號為例，接收信號普遍處于發(fā)射天線主瓣邊緣，其信號覆蓋區(qū)的強度變化非常大，可達到20dB左右，信號的遠近效應(yīng)很大。
由于衛(wèi)星軌道高度較高，而造成的GNSS衛(wèi)星信號較弱的現(xiàn)象，根據(jù)經(jīng)驗信號跟蹤環(huán)路采用增加積分時間來提高跟蹤概率，在導(dǎo)航電文誤碼率較大時實現(xiàn)起來有較大難度，環(huán)路失鎖概率較大，因此必須研究極微弱信號精確跟蹤實現(xiàn)技術(shù)。
2 極弱GNSS信號高靈敏度跟蹤方法
對于極其微弱的GNSS信號，傳統(tǒng)的載波跟蹤環(huán)路檢測概率極其低，不能滿足載波剝離要求，因此，本文首先提出一種采用基于Duffing混沌振子的多普勒檢測與補償?shù)妮d波精確跟蹤方法。
2.1 載波精確跟蹤方法
跟蹤過程如圖1所示。
（1）基于Duffing混沌振子頻率跟蹤方法：利用分層Duffing混沌振子陣列算法，振子參考頻率選取在100Hz以內(nèi)，使得檢測分辨率在1Hz以內(nèi)，通過時間壓縮因子在5ms時間內(nèi)精確檢測多普勒頻率。
其檢測流程如圖2所示。
（2）相位精確跟蹤方法：采用Duffing混沌振子作為跟蹤信號檢測器，鎖定Duffing混沌振子，通過窄帶濾波器與跟蹤環(huán)路，可以實現(xiàn)精確跟蹤，如圖3所示。
對于極微弱GNSS信號采用20ms檢測積分時間進行檢相處理。其步驟如下：（1）采用Duffing混沌振子陣列進行頻率檢測，當(dāng)頻率>1Hz時繼續(xù)采用Duffing混沌振子陣列進行頻率檢測，直到頻率<1Hz時進入相位跟蹤環(huán)路；（2）GNSS信號進行下變頻，到載波多普勒頻率偏差<1Hz，進入低頻窄帶濾波器，提高信噪比；（3）進行載波檢相與跟蹤。
2.2 碼精確跟蹤方法
考慮到由于信號極其微弱，跟蹤環(huán)路檢測時間較小時，失鎖概率較大，因此，必須加大檢測時間，但電文數(shù)據(jù)位反轉(zhuǎn)會影響其跟蹤，本文提出了一種考慮電文反轉(zhuǎn)的極弱信號碼精確跟蹤方法。
跟蹤過程如圖4所示：①跟蹤開始時，采用滑動檢測方法，利用最大值方法檢測電文同步點。②用20ms數(shù)據(jù)采取超前、及時、滯后三路進行精確跟蹤，得出碼相位。
解算過程如下：
（1）滑動檢測與電文bit同步：采用1ms數(shù)據(jù)滑動，比較其20ms積分值大小，確定最大值，即出現(xiàn)電文bit同步。
其中，L為1ms采樣點數(shù)。
若有，，則為電文比特同步點。
（2）碼相位精確跟蹤：對20ms數(shù)據(jù)進行超前、及時、滯后三路積分，其處理過程如圖5所示。
3 BDS動態(tài)數(shù)據(jù)驗證
3.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
（1）用BD模擬器配置一個動態(tài)場景，即有一個加速度為0.2g，信號強度為-157dBm，采集30s的數(shù)據(jù)，同時導(dǎo)出多普勒參數(shù)；修改場景時間或地點以采集信號強度為-157dBm的不同靜態(tài)場景數(shù)據(jù)，共采集30個數(shù)據(jù)。（2）在（1）的基礎(chǔ)上將信號強度修改為-158dBm，共采集30個數(shù)據(jù)，每個數(shù)據(jù)長度為30s。（3）在（1）的基礎(chǔ)上將加速度修改為0.25g，共采集30個數(shù)據(jù)，每個數(shù)據(jù)長度為30s。（4）在（3）的基礎(chǔ)上將信號強度配置為-158dBm，共采集30個數(shù)據(jù)，每個數(shù)據(jù)長度為30s。
3.2 測試方法
在跟蹤模塊中配置衛(wèi)星序列號（待測數(shù)據(jù)中該衛(wèi)星可見）以及配置中頻，即中頻配置為：數(shù)據(jù)中頻+初始多普勒+x（x表示：捕獲模塊檢測出來的頻率與真實頻率的偏差為x；這里x設(shè)置為0和4），配置對齊的偽碼（這里配置為8），導(dǎo)入待測數(shù)據(jù)到跟蹤模塊，運行，導(dǎo)出相關(guān)參數(shù)：采樣點、相關(guān)值、相關(guān)值峰值、峰值對應(yīng)的采樣點、頻率偏差。采樣點作為橫坐標(biāo)，相關(guān)值作為縱坐標(biāo)繪圖，看其是否有明顯峰值。
3.3 測試通過判定
（1）加速度為0.2g時頻率偏差小于或等于5Hz（數(shù)據(jù)是0.2g，即10Hz/s，跟蹤需要用500ms的時間進行數(shù)據(jù)處理，則多普勒變化的范圍為0～5Hz，但用于計算頻率偏差的多普勒是初始多普勒，因此這里用5Hz作為判定界限），加速度為0.25g時頻率偏差小于或等于 6.25Hz；（2）在偽碼對齊的采樣點時相關(guān)值出現(xiàn)明顯的峰值。
3.4 測試結(jié)果（如表1）
4 結(jié)語
本文分析了傳統(tǒng)GNSS信號的跟蹤技術(shù)，面對新增加的GNSS衛(wèi)星，不乏軌道高度較高的衛(wèi)星出現(xiàn)的衛(wèi)星信號較弱的情況，容易導(dǎo)致跟蹤失效等情況，針對如何有效抑制載波跟蹤環(huán)路檢測概率低，提出了一種采用基于Duffing混沌振子的多普勒檢測與補償?shù)妮d波精確跟蹤方法；當(dāng)跟蹤環(huán)路檢測時間較小時，失鎖概率較大，因而需要加大檢測時間，但同時考慮電文數(shù)據(jù)位反轉(zhuǎn)會影響其跟蹤，提出了一種考慮電文反轉(zhuǎn)的極弱信號碼精確跟蹤方法，利用BDS數(shù)據(jù)進行動態(tài)驗證，結(jié)果表明新方法相對傳統(tǒng)跟蹤方法，性能得到一定的改進，可以達到預(yù)期的效果。
參考文獻：
[1]RapidIO Trade Association. RapidIO interconnect specification rev. 2.0[EB/OL].[2010-05-06].http：∥www.rapidio.org .
[2]Tundra Semiconductor Corporation.Tsi578 serial Rapid IO switch user manual [EB/OL].[2010-05-12].http：∥www.tundra.com.
[3]王玫，顏勇，張慧峰等.基于雙Duffing振子差分的微弱信號頻率檢測[J].電路與系統(tǒng)學(xué)報，2010，15（2）：118-121.DOI：10.3969/j.issn.1007-0249.2010.02.021.
[4]金力，崔驍偉，陸明泉等.帶相位和頻率反饋環(huán)路的GNSS弱信號跟蹤技術(shù)研究[J].武漢大學(xué)學(xué)報-信息科學(xué)版，2011，36（4）：418-421.endprint
【摘 要】 由于衛(wèi)星軌道高度較高，容易造成GNSS衛(wèi)星信號較弱，針對傳統(tǒng)載波跟蹤環(huán)路檢測概率低，提出了一種采用基于Duffing混沌振子的多普勒檢測與補償?shù)妮d波精確跟蹤方法；針對跟蹤環(huán)路檢測時間較小時，失鎖概率較大，提出了一種考慮電文反轉(zhuǎn)的極弱信號碼精確跟蹤方法，分別闡述方法的原理及跟蹤極弱信號的過程，最后使用BDS數(shù)據(jù)進行動態(tài)數(shù)據(jù)驗證，結(jié)果表明新方法能夠解決極弱GNSS信號的正確跟蹤的問題。
【關(guān)鍵詞】 極弱 GNSS信號 跟蹤 載波 電文
衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)作為全球發(fā)展最快的信息產(chǎn)業(yè)之一，越來越受到國家及戰(zhàn)略性建設(shè)的重視，雖然全球定位系統(tǒng)的衛(wèi)星發(fā)送的導(dǎo)航定位信號，是一種可供無數(shù)用戶共享的信息資源，但對于陸地、海洋和空間的廣大用戶而言，需要能夠確定地面空間位置的衛(wèi)星接收機來接收、跟蹤GNSS導(dǎo)航信號（包括GPS、GLONASS、BD等多模信號），目前GNSS接收機正在各行各業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。在高精度精密導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)中，為了實現(xiàn)極弱環(huán)境下的定位，高靈敏度的導(dǎo)航接收機技術(shù)逐漸成為研究的熱點，其包含高靈敏度信號捕獲和高靈敏度信號跟蹤兩項關(guān)鍵技術(shù)，本文主要研究極弱信號的精密跟蹤技術(shù)。
1 極弱GNSS信號特點
極弱GNSS信號往往是由于信號傳播距離遠，信號衰減大造成的。根據(jù)信號傳播衰減公式：
可知其信號強度約為<-150dBm。以某項目中研發(fā)的針對特殊軌道位置所接收的GNSS信號為例，接收信號普遍處于發(fā)射天線主瓣邊緣，其信號覆蓋區(qū)的強度變化非常大，可達到20dB左右，信號的遠近效應(yīng)很大。
由于衛(wèi)星軌道高度較高，而造成的GNSS衛(wèi)星信號較弱的現(xiàn)象，根據(jù)經(jīng)驗信號跟蹤環(huán)路采用增加積分時間來提高跟蹤概率，在導(dǎo)航電文誤碼率較大時實現(xiàn)起來有較大難度，環(huán)路失鎖概率較大，因此必須研究極微弱信號精確跟蹤實現(xiàn)技術(shù)。
2 極弱GNSS信號高靈敏度跟蹤方法
對于極其微弱的GNSS信號，傳統(tǒng)的載波跟蹤環(huán)路檢測概率極其低，不能滿足載波剝離要求，因此，本文首先提出一種采用基于Duffing混沌振子的多普勒檢測與補償?shù)妮d波精確跟蹤方法。
2.1 載波精確跟蹤方法
跟蹤過程如圖1所示。
（1）基于Duffing混沌振子頻率跟蹤方法：利用分層Duffing混沌振子陣列算法，振子參考頻率選取在100Hz以內(nèi)，使得檢測分辨率在1Hz以內(nèi)，通過時間壓縮因子在5ms時間內(nèi)精確檢測多普勒頻率。
其檢測流程如圖2所示。
（2）相位精確跟蹤方法：采用Duffing混沌振子作為跟蹤信號檢測器，鎖定Duffing混沌振子，通過窄帶濾波器與跟蹤環(huán)路，可以實現(xiàn)精確跟蹤，如圖3所示。
對于極微弱GNSS信號采用20ms檢測積分時間進行檢相處理。其步驟如下：（1）采用Duffing混沌振子陣列進行頻率檢測，當(dāng)頻率>1Hz時繼續(xù)采用Duffing混沌振子陣列進行頻率檢測，直到頻率<1Hz時進入相位跟蹤環(huán)路；（2）GNSS信號進行下變頻，到載波多普勒頻率偏差<1Hz，進入低頻窄帶濾波器，提高信噪比；（3）進行載波檢相與跟蹤。
2.2 碼精確跟蹤方法
考慮到由于信號極其微弱，跟蹤環(huán)路檢測時間較小時，失鎖概率較大，因此，必須加大檢測時間，但電文數(shù)據(jù)位反轉(zhuǎn)會影響其跟蹤，本文提出了一種考慮電文反轉(zhuǎn)的極弱信號碼精確跟蹤方法。
跟蹤過程如圖4所示：①跟蹤開始時，采用滑動檢測方法，利用最大值方法檢測電文同步點。②用20ms數(shù)據(jù)采取超前、及時、滯后三路進行精確跟蹤，得出碼相位。
解算過程如下：
（1）滑動檢測與電文bit同步：采用1ms數(shù)據(jù)滑動，比較其20ms積分值大小，確定最大值，即出現(xiàn)電文bit同步。
其中，L為1ms采樣點數(shù)。
若有，，則為電文比特同步點。
（2）碼相位精確跟蹤：對20ms數(shù)據(jù)進行超前、及時、滯后三路積分，其處理過程如圖5所示。
3 BDS動態(tài)數(shù)據(jù)驗證
3.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
（1）用BD模擬器配置一個動態(tài)場景，即有一個加速度為0.2g，信號強度為-157dBm，采集30s的數(shù)據(jù)，同時導(dǎo)出多普勒參數(shù)；修改場景時間或地點以采集信號強度為-157dBm的不同靜態(tài)場景數(shù)據(jù)，共采集30個數(shù)據(jù)。（2）在（1）的基礎(chǔ)上將信號強度修改為-158dBm，共采集30個數(shù)據(jù)，每個數(shù)據(jù)長度為30s。（3）在（1）的基礎(chǔ)上將加速度修改為0.25g，共采集30個數(shù)據(jù)，每個數(shù)據(jù)長度為30s。（4）在（3）的基礎(chǔ)上將信號強度配置為-158dBm，共采集30個數(shù)據(jù)，每個數(shù)據(jù)長度為30s。
3.2 測試方法
在跟蹤模塊中配置衛(wèi)星序列號（待測數(shù)據(jù)中該衛(wèi)星可見）以及配置中頻，即中頻配置為：數(shù)據(jù)中頻+初始多普勒+x（x表示：捕獲模塊檢測出來的頻率與真實頻率的偏差為x；這里x設(shè)置為0和4），配置對齊的偽碼（這里配置為8），導(dǎo)入待測數(shù)據(jù)到跟蹤模塊，運行，導(dǎo)出相關(guān)參數(shù)：采樣點、相關(guān)值、相關(guān)值峰值、峰值對應(yīng)的采樣點、頻率偏差。采樣點作為橫坐標(biāo)，相關(guān)值作為縱坐標(biāo)繪圖，看其是否有明顯峰值。
3.3 測試通過判定
（1）加速度為0.2g時頻率偏差小于或等于5Hz（數(shù)據(jù)是0.2g，即10Hz/s，跟蹤需要用500ms的時間進行數(shù)據(jù)處理，則多普勒變化的范圍為0～5Hz，但用于計算頻率偏差的多普勒是初始多普勒，因此這里用5Hz作為判定界限），加速度為0.25g時頻率偏差小于或等于 6.25Hz；（2）在偽碼對齊的采樣點時相關(guān)值出現(xiàn)明顯的峰值。
3.4 測試結(jié)果（如表1）
4 結(jié)語
本文分析了傳統(tǒng)GNSS信號的跟蹤技術(shù)，面對新增加的GNSS衛(wèi)星，不乏軌道高度較高的衛(wèi)星出現(xiàn)的衛(wèi)星信號較弱的情況，容易導(dǎo)致跟蹤失效等情況，針對如何有效抑制載波跟蹤環(huán)路檢測概率低，提出了一種采用基于Duffing混沌振子的多普勒檢測與補償?shù)妮d波精確跟蹤方法；當(dāng)跟蹤環(huán)路檢測時間較小時，失鎖概率較大，因而需要加大檢測時間，但同時考慮電文數(shù)據(jù)位反轉(zhuǎn)會影響其跟蹤，提出了一種考慮電文反轉(zhuǎn)的極弱信號碼精確跟蹤方法，利用BDS數(shù)據(jù)進行動態(tài)驗證，結(jié)果表明新方法相對傳統(tǒng)跟蹤方法，性能得到一定的改進，可以達到預(yù)期的效果。
參考文獻：
[1]RapidIO Trade Association. RapidIO interconnect specification rev. 2.0[EB/OL].[2010-05-06].http：∥www.rapidio.org .
[2]Tundra Semiconductor Corporation.Tsi578 serial Rapid IO switch user manual [EB/OL].[2010-05-12].http：∥www.tundra.com.
[3]王玫，顏勇，張慧峰等.基于雙Duffing振子差分的微弱信號頻率檢測[J].電路與系統(tǒng)學(xué)報，2010，15（2）：118-121.DOI：10.3969/j.issn.1007-0249.2010.02.021.
[4]金力，崔驍偉，陸明泉等.帶相位和頻率反饋環(huán)路的GNSS弱信號跟蹤技術(shù)研究[J].武漢大學(xué)學(xué)報-信息科學(xué)版，2011，36（4）：418-421.endprint
【摘 要】 由于衛(wèi)星軌道高度較高，容易造成GNSS衛(wèi)星信號較弱，針對傳統(tǒng)載波跟蹤環(huán)路檢測概率低，提出了一種采用基于Duffing混沌振子的多普勒檢測與補償?shù)妮d波精確跟蹤方法；針對跟蹤環(huán)路檢測時間較小時，失鎖概率較大，提出了一種考慮電文反轉(zhuǎn)的極弱信號碼精確跟蹤方法，分別闡述方法的原理及跟蹤極弱信號的過程，最后使用BDS數(shù)據(jù)進行動態(tài)數(shù)據(jù)驗證，結(jié)果表明新方法能夠解決極弱GNSS信號的正確跟蹤的問題。
【關(guān)鍵詞】 極弱 GNSS信號 跟蹤 載波 電文
衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)作為全球發(fā)展最快的信息產(chǎn)業(yè)之一，越來越受到國家及戰(zhàn)略性建設(shè)的重視，雖然全球定位系統(tǒng)的衛(wèi)星發(fā)送的導(dǎo)航定位信號，是一種可供無數(shù)用戶共享的信息資源，但對于陸地、海洋和空間的廣大用戶而言，需要能夠確定地面空間位置的衛(wèi)星接收機來接收、跟蹤GNSS導(dǎo)航信號（包括GPS、GLONASS、BD等多模信號），目前GNSS接收機正在各行各業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。在高精度精密導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)中，為了實現(xiàn)極弱環(huán)境下的定位，高靈敏度的導(dǎo)航接收機技術(shù)逐漸成為研究的熱點，其包含高靈敏度信號捕獲和高靈敏度信號跟蹤兩項關(guān)鍵技術(shù)，本文主要研究極弱信號的精密跟蹤技術(shù)。
1 極弱GNSS信號特點
極弱GNSS信號往往是由于信號傳播距離遠，信號衰減大造成的。根據(jù)信號傳播衰減公式：
可知其信號強度約為<-150dBm。以某項目中研發(fā)的針對特殊軌道位置所接收的GNSS信號為例，接收信號普遍處于發(fā)射天線主瓣邊緣，其信號覆蓋區(qū)的強度變化非常大，可達到20dB左右，信號的遠近效應(yīng)很大。
由于衛(wèi)星軌道高度較高，而造成的GNSS衛(wèi)星信號較弱的現(xiàn)象，根據(jù)經(jīng)驗信號跟蹤環(huán)路采用增加積分時間來提高跟蹤概率，在導(dǎo)航電文誤碼率較大時實現(xiàn)起來有較大難度，環(huán)路失鎖概率較大，因此必須研究極微弱信號精確跟蹤實現(xiàn)技術(shù)。
2 極弱GNSS信號高靈敏度跟蹤方法
對于極其微弱的GNSS信號，傳統(tǒng)的載波跟蹤環(huán)路檢測概率極其低，不能滿足載波剝離要求，因此，本文首先提出一種采用基于Duffing混沌振子的多普勒檢測與補償?shù)妮d波精確跟蹤方法。
2.1 載波精確跟蹤方法
跟蹤過程如圖1所示。
（1）基于Duffing混沌振子頻率跟蹤方法：利用分層Duffing混沌振子陣列算法，振子參考頻率選取在100Hz以內(nèi)，使得檢測分辨率在1Hz以內(nèi)，通過時間壓縮因子在5ms時間內(nèi)精確檢測多普勒頻率。
其檢測流程如圖2所示。
（2）相位精確跟蹤方法：采用Duffing混沌振子作為跟蹤信號檢測器，鎖定Duffing混沌振子，通過窄帶濾波器與跟蹤環(huán)路，可以實現(xiàn)精確跟蹤，如圖3所示。
對于極微弱GNSS信號采用20ms檢測積分時間進行檢相處理。其步驟如下：（1）采用Duffing混沌振子陣列進行頻率檢測，當(dāng)頻率>1Hz時繼續(xù)采用Duffing混沌振子陣列進行頻率檢測，直到頻率<1Hz時進入相位跟蹤環(huán)路；（2）GNSS信號進行下變頻，到載波多普勒頻率偏差<1Hz，進入低頻窄帶濾波器，提高信噪比；（3）進行載波檢相與跟蹤。
2.2 碼精確跟蹤方法
考慮到由于信號極其微弱，跟蹤環(huán)路檢測時間較小時，失鎖概率較大，因此，必須加大檢測時間，但電文數(shù)據(jù)位反轉(zhuǎn)會影響其跟蹤，本文提出了一種考慮電文反轉(zhuǎn)的極弱信號碼精確跟蹤方法。
跟蹤過程如圖4所示：①跟蹤開始時，采用滑動檢測方法，利用最大值方法檢測電文同步點。②用20ms數(shù)據(jù)采取超前、及時、滯后三路進行精確跟蹤，得出碼相位。
解算過程如下：
（1）滑動檢測與電文bit同步：采用1ms數(shù)據(jù)滑動，比較其20ms積分值大小，確定最大值，即出現(xiàn)電文bit同步。
其中，L為1ms采樣點數(shù)。
若有，，則為電文比特同步點。
（2）碼相位精確跟蹤：對20ms數(shù)據(jù)進行超前、及時、滯后三路積分，其處理過程如圖5所示。
3 BDS動態(tài)數(shù)據(jù)驗證
3.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
（1）用BD模擬器配置一個動態(tài)場景，即有一個加速度為0.2g，信號強度為-157dBm，采集30s的數(shù)據(jù)，同時導(dǎo)出多普勒參數(shù)；修改場景時間或地點以采集信號強度為-157dBm的不同靜態(tài)場景數(shù)據(jù)，共采集30個數(shù)據(jù)。（2）在（1）的基礎(chǔ)上將信號強度修改為-158dBm，共采集30個數(shù)據(jù)，每個數(shù)據(jù)長度為30s。（3）在（1）的基礎(chǔ)上將加速度修改為0.25g，共采集30個數(shù)據(jù)，每個數(shù)據(jù)長度為30s。（4）在（3）的基礎(chǔ)上將信號強度配置為-158dBm，共采集30個數(shù)據(jù)，每個數(shù)據(jù)長度為30s。
3.2 測試方法
在跟蹤模塊中配置衛(wèi)星序列號（待測數(shù)據(jù)中該衛(wèi)星可見）以及配置中頻，即中頻配置為：數(shù)據(jù)中頻+初始多普勒+x（x表示：捕獲模塊檢測出來的頻率與真實頻率的偏差為x；這里x設(shè)置為0和4），配置對齊的偽碼（這里配置為8），導(dǎo)入待測數(shù)據(jù)到跟蹤模塊，運行，導(dǎo)出相關(guān)參數(shù)：采樣點、相關(guān)值、相關(guān)值峰值、峰值對應(yīng)的采樣點、頻率偏差。采樣點作為橫坐標(biāo)，相關(guān)值作為縱坐標(biāo)繪圖，看其是否有明顯峰值。
3.3 測試通過判定
（1）加速度為0.2g時頻率偏差小于或等于5Hz（數(shù)據(jù)是0.2g，即10Hz/s，跟蹤需要用500ms的時間進行數(shù)據(jù)處理，則多普勒變化的范圍為0～5Hz，但用于計算頻率偏差的多普勒是初始多普勒，因此這里用5Hz作為判定界限），加速度為0.25g時頻率偏差小于或等于 6.25Hz；（2）在偽碼對齊的采樣點時相關(guān)值出現(xiàn)明顯的峰值。
3.4 測試結(jié)果（如表1）
4 結(jié)語
本文分析了傳統(tǒng)GNSS信號的跟蹤技術(shù)，面對新增加的GNSS衛(wèi)星，不乏軌道高度較高的衛(wèi)星出現(xiàn)的衛(wèi)星信號較弱的情況，容易導(dǎo)致跟蹤失效等情況，針對如何有效抑制載波跟蹤環(huán)路檢測概率低，提出了一種采用基于Duffing混沌振子的多普勒檢測與補償?shù)妮d波精確跟蹤方法；當(dāng)跟蹤環(huán)路檢測時間較小時，失鎖概率較大，因而需要加大檢測時間，但同時考慮電文數(shù)據(jù)位反轉(zhuǎn)會影響其跟蹤，提出了一種考慮電文反轉(zhuǎn)的極弱信號碼精確跟蹤方法，利用BDS數(shù)據(jù)進行動態(tài)驗證，結(jié)果表明新方法相對傳統(tǒng)跟蹤方法，性能得到一定的改進，可以達到預(yù)期的效果。
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