专利名称：一种l2c掩星信号开环跟踪处理方法
技术领域：
本发明属于卫星应用领域，涉及一种L2C掩星信号开环跟踪处理方法。
背景技术：
近年来，地球大气无线电GNSS掩星探测技术作为二十一世纪最先进的空间探测技术之一迅速发展起来，并且成为国内外众多学者广泛关注的焦点。GNSS掩星探测技术开辟了地球大气探测崭新的思路，可以实现对全球范围的大气层和电离层进行探测。掩星信号数据处理是GNSS掩星探测技术中至关重要的一步。目前，国际上只对 LlCA码掩星信号的开环数据进行处理，采用单频反演技术进行大气反演。随着GPS的现代化，GPS系统在L2频点上新增了 L2C民用卫星导航信号。在抗干扰能力方面，L2C码信号的系统裕量比LlCA码信号有近8到9dB的提升，同时L2C码信号的伪随机码比LlCA码信号的长，其互相关保护特性好，有利于对微弱卫星信号的捕获跟踪。 因此掩星接收机对L2频点L2C码信号进行开环跟踪，可以取得更好的跟踪效果。这种情况下，可以采用单频反演技术或者结合Ll频点CA码信号的开环跟踪采用双频反演技术进行大气探测。在掩星大气反演方面，双频反演技术比单频反演技术能够取得更好的反演精度。

发明内容
本发明解决的技术问题克服现有技术的不足，提供一种L2C掩星信号开环跟踪处理方法，实用性强，可广泛应用于掩星大气探测、GNSS-R海洋遥感等领域。本发明解决的技术方案一种L2C掩星信号开环跟踪处理方法，实现步骤如下(1)利用掩星接收机L2C开环跟踪通道输出的IOOHz信噪比信息对掩星接收机输出的L2C IOOHz同相和正交累加结果进行功率补偿，消除由于功率的波动对同相和正交累加结果幅度的影响；(2)采用快速傅里叶变换方法对功率补偿后的同相和正交累加结果进行分析，得到数据速率为IOOHz的残余多普勒数据；(3)采用二阶曲线拟合的方法消除步骤(2)中残余多普勒数据中的噪声，得到较为精确的残余多普勒数据；(4)对步骤C3)中较为精确的残余多普勒数据进行积分处理，得到数据速率为IHz 的残余载波相位数据；(5)利用步骤(4)得到的IHz残余载波相位数据对掩星接收机输出的L2C1HZ载波相位信息进行补偿，得到完整的载波相位信息。本发明与现有技术相比的有益效果(1)本发明对掩星接收机L2C开环跟踪通道输出的数据进行后处理，处理简单，实用性强，弥补了目前只能对LlCA码信号开环跟踪通道输出的数据进行后处理的不足。(2)利用LlCA码信号开环跟踪通道输出的数据后处理的结果和L2C码信号开环跟踪通道输出的数据后处理的结果，可以采用双频反演技术进行大气参数的反演，与单频反演技术相比，提高了反演精度。


图1为本发明L2C掩星信号开环跟踪处理方法实现流程图；图2为本发明的幅度补偿前累加结果随时间的变化图；图3为本发明的幅度补偿后累加结果随时间的变化图；图4为本发明的根据累加结果分析出的残余多普勒信息；图5为本发明的拟合后的残余多普勒信息
具体实施例方式
如图1所示，本发明提供的L2C掩』
号开环跟踪处理方法，具体实施步骤如下(1)利用掩星接收机L2C开环跟踪通道输出的IOOHz信噪比信息对掩星接收机输出的L2C IOOHz同相和正交累加结果进行功率补偿，消除由于功率的波动对同相和正交累加结果幅度的影响。由于掩星信号为低仰角卫星信号，经历对流层低层的潮湿区域时，由于折射率梯度的剧烈变化，因此其功率波动比较大，从累加结果中提取残余多普勒之前，必须对累加结果进行功率补偿。补偿公式如下
权利要求
1. 一种L2C掩星信号开环跟踪处理方法，其特征在于实现步骤如下(1)利用掩星接收机L2C开环跟踪通道输出的IOOHz信噪比信息对掩星接收机输出的 L2C IOOHz同相和正交累加结果进行功率补偿，消除由于功率的波动对同相和正交累加结果幅度的影响；(2)采用快速傅里叶变换方法对功率补偿后的同相和正交累加结果进行分析，得到数据速率为IOOHz的残余多普勒数据；(3)采用二阶曲线拟合的方法消除步骤O)中残余多普勒数据中的噪声，得到较为精确的残余多普勒数据；(4)对步骤C3)中较为精确的残余多普勒数据进行积分处理，得到数据速率为IHz的残余多普勒相位数据；(5)利用步骤(4)得到的IHz残余多普勒相位数据对掩星接收机输出的L2CIHz载波相位信息进行补偿，得到完整的载波相位信息。
全文摘要
一种L2C掩星信号开环跟踪处理方法是对掩星接收机开环跟踪L2C码信号输出的累加结果后处理的方法，它通过对同相和正交累加结果数据进行快速傅里叶变换分析，得到残余载波相位，从而对开环通道的载波相位进行补偿，进而得到完整的载波相位信息，利用该载波相位信息可以进行大气参量的反演。该方法充分利用了GPS L2C新民用信号的特点，简化了掩星信号的处理过程。利用该发明处理后的载波相位信息可很好的满足后端反演软件的需要，可应用于掩星地震探测、掩星星座地面接收及后处理等GPS掩星观测领域，具有广阔的推广应用前景。
文档编号G01S19/30GK102426369SQ20111037407
公开日2012年4月25日 申请日期2011年11月22日 优先权日2011年11月22日
发明者张勇, 李兴国, 李潇, 李烨, 杜晓勇, 熊松宁, 王烁, 王猛, 王群仰, 符养, 郭粤宁, 陆华 申请人:航天恒星科技有限公司