具体实施方式

如图1所示为本发明方法的方法流程示意图：本发明提供的这种载波半周跳变检测方法，包括如下步骤：

S1.实时接收卫星信号导航电文信息；

S2.实时预测卫星信号导航电文的符号；

S3.根据跟踪环路状态，实时计算相位锁定检测值。具体为采用如下算式计算相位锁定检测值pld：

式中I为同相支路相关累加值；Q为正交支路相关累加值；pld的取值范围为[-1,1]；

S4.将步骤S3得到的相位锁定检测值，与设定值进行大小判断，从而判定是否发生载波半周跳变；具体为采用如下规则判定是否发生载波半周跳变：

设定值为-1；

若相位锁定检测值pld未达到-1，则判定未发生载波半周跳变；此时继续进行下一个周期的判定；

若相位锁定检测值pld达到-1，则判定进入了半周跳变的过程；

如图2所示：图2是以I支路能量为X轴，Q支路能量为Y轴的坐标系，载波跟踪环路稳定跟踪后，信号能量全部集中在I支路，Q支路只有噪声，因此稳定跟踪的位置位于X轴附近，当导航电文符号为正时，I支路能量的符号也为正，此时位于稳定点A，当导航电文符号为负时，I支路能量也为负，此时位于稳定点B。导航电文的符号以一定的周期不断变换(GPS系统的L1CA信号导航电文周期为20ms)，环路稳定跟踪点也在A点和B点来回变换；当卫星信号被树木、高楼等遮挡导致跟踪不稳时，信号能量不再集中在I支路，而是分散在I、Q两个支路中，此时跟踪位置可能落在图一坐标系的任意位置。极端情况下，当信号能量全部集中到Q支路时，跟踪位置就会落到图1中的C位置，称为不稳定点；

环路跟踪的稳定程度可根据相位锁定检测指标进行判断，相位锁定检测值的定义为：pld的取值范围为[-1,1]，在稳定点A和B，pld值为1，在不稳定点C，pld值为-1；

按照周跳产生的原理，发生周跳的过程为：跟踪先从稳定点变到不稳定点，pld逐渐从1变到-1；卫星信号稳定后，环路快速回到稳定状态，但此时回到稳定点A还是稳定点B是不确定的，如果回到正确的稳定点，则未发生半周跳变，如果回到错误的一边，则会发生半周跳变，恢复的稳定点是否正确，由当前的导航电文符号决定；所以要想准确判断恢复稳定跟踪后是否存在半周跳变，还必须知道此时的导航电文符号；因此预测导航电文的符号的目的就在于此；

S5.根据步骤S4的判定结果，启动计时器，并记录和跟踪处于不稳定的时间；具体为若判定进行进入了半周跳变的过程，则启动计时器，并记录和跟踪处于不稳定的时间；

S6.实时计算相位锁定检测值，并判断相位锁定检测值是否恢复到正常设定值，从而判定半周跳变是否结束；具体为采用如下步骤判定半周跳变是否结束：

正常设定值为1；

若相位锁定检测值pld未恢复到正常设定值1，则判定半周跳变未结束，跟踪仍然处于不稳定状态，此时继续记录和跟踪处于不稳定的时间；

若相位锁定检测值pld恢复到了正常设定值1，则判定半周跳变过程已经结束；

S7.根据步骤S6得到的判定结果，以及卫星信号导航电文的符号，最终判定是否发生了半周跳变；具体为采用如下步骤判定最终是否发生了半周跳变：

若记录和跟踪的时间未超过一个电文符号周期，则判定半周跳变过程在一个电文符号周期内完成；此时，若一个电文符号周期内相关值的符号一致，则判定最终未发生半周跳变；若一个电文符号周期内相关值的符号不一致，则判定最终发生了半周跳变；

若记录和跟踪的时间超过了一个电文符号周期，则判定半周跳变过程未在一个电文符号周期内完成；此时，若恢复稳定后导航电文的符号与步骤S2预测的卫星信号导航电文的符号一致，则表明最终未发生半周跳变；若恢复稳定后导航电文的符号与步骤S2预测的卫星信号导航电文的符号不一致，则表明最终发生了半周跳变；

具体如图2所示：导航电文符号判断分为两种情况。第一种情况：当半周跳变在一个电文符号周期内完成时，可以用一个电文符号周期的相关值进行判断。卫星信号导航电文的周期一般为20ms(以GPS系统的L1CA信号导航电文为例)，即20ms的相关值对应一个符号。当半周跳变在20ms内完成时，如果20ms内的相关值符号不一致，则表示发生了符号跳变，载波相位也就发生了半周跳变，这种情况对应的跟踪位置变化为：20ms内从A到C再到B。第二种情况：当半周跳变持续时间较长，跟踪位置停留在不稳定点C，20ms内未回到稳定点A或B时，由于超过了1个电文符号周期，因此需要根据预测的电文符号来判断恢复稳定跟踪后的位置是否为正确位置，如果恢复的稳定点位置与预测的电文符号不一致，则表明此时发生了半周跳变。

此外，本发明还提供了一种基带芯片，该芯片包括了上述的载波半周跳变检测方法，并采用上述载波半周跳变检测方法，在导航过程中进行载波半周跳变的检测。

最后，本发明还提供了一种卫星导航接收机，该卫星导航接收机包括了上述的载波半周跳变检测方法和基带芯片。