[發明專利]一種接收機通道群時延測量裝置

有效

• 申請號: 201310029831.7
• 申請日: 2013-01-25
• 公開（公告）號: CN103117822A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 馬洪;陳杰峰;羅亦鳴;何圍
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H04B17/00
• 分類號: H04B17/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青

技術領域

本發明屬于接收機技術研究領域，涉及一種用于接收機通道群時延測量的裝置。

背景技術

隨著科學技術的不斷發展，接收機系統在航天測控、雷達、衛星導航、無源定位等諸多領域中應用的越來越廣泛。尤其在信號處理技術不斷發展，數、模芯片工作頻率不斷提高的情況下，由接收機通道引入的群時延帶來的計算測量誤差顯得越來越突出。因此，測量接收機通道所產生的群時延值在現代接收機發展的過程中顯得尤為重要。

群時延測量技術目前在國內開展的比較多，但大多數是在低頻、同頻狀態下測量相對時延，遠遠不能滿足精度不斷提高的要求。在某些特殊需求時，尤其是接收機組合群時延，國內外現有的儀器又沒有直接實現的功能。接收機組合群時延包括射頻和中頻系統的群時延、數字信號處理單元等系統的脈沖傳輸時延。“一種適用于外場站接收機設備時延的標定方法”[《現代導航》，2012，(4)：255～257]提出了一種適用于外場站接收機設備時延的標定方法，但是此方法需要一臺已精確標定零值的接收機，因此在實際操作中有時無法滿足此條件；“基于UTC(NTCS)的GPS定時接收機時延測量”[時間頻率學報，2009，(32)：18～21]提出了一種基于UTC的GPS定時接收機時延測量方法，但此方法需要精確獲取國際授時中心的時間尺度UTC信息，這也給實現帶來了一定的困難。

發明內容

本發明設計了一種用于測量接收機通道群時延的裝置，該裝置在接收機內部能夠精確測量得到接收機通道的群時延值。

本發明公開了一種接收機通道群時延測量裝置，其特征在于，該裝置包括同步包絡信號發生器、接收天線、接收前端、模擬數字轉換器、群時延測量模塊和衛星授時單元；

同步包絡信號發生器用于根據待測系統的要求產生并輸出相應的信號，再通過天線發射，輸出信號的起始時刻由衛星授時單元的標準秒脈沖1PPS的上升沿控制；

接收天線用于接收同步包絡信號發生器發射的信號，并進行磁電轉化，之后經由饋線電纜將模擬電信號送至接收前端；

接收前端用于對接收的模擬電信號進行濾波與增益可調的放大處理，之后由模擬數字轉換器對模擬電信號進行模數轉換，將模擬電信號轉化為數字電信號，并提供給群時延測量模塊；

群時延測量模塊用于在衛星授時單元輸出的標準秒脈沖1PPS上升沿的同步下，對輸入信號計算其短時能量并進行過門限判決，計算得到接收機通道的群時延值。

針對現有技術存在的問題，本發明提出了一種能快速方便測量接收機系統組合群時延的裝置。該裝置將同步包絡信號發生器作為信號源，在衛星授時單元的同步下，可以精確地測量出信號從到達接收天線開始，經由饋線電纜、接收機通道射頻模擬器件和數字器件，最終到達接收機內部群時延測量模塊之間的組合群時延值。具體而言，本發明有如下特點：

(1)系統復雜性低，操作簡單，通用性強，可以隨時隨地對工作在不同環境的接收機進行通道群時延值測量，實時表征接收機工作性能。

(2)同步包絡信號發生器和接收機用衛星授時單元進行同步，嚴格地保證了兩者起始時刻的同步性。

(3)在標準秒脈沖1PPS的觸發下，可以每隔1s就計算一次通道時延值，測量快速，實時性強，并且可以同時對接收機多個通道進行群時延值的測量；

本發明與其他測量裝置方法比較，有如下特點：

(1)本發明工作狀態不受接收機類型的限制，能夠應用于單通道接收機或者陣列接收機；

(2)本發明工作狀態不受接收機工作頻帶的限制，能夠應用于諸如高頻窄帶接收機或者低頻寬帶接收機系統。

說明書附圖

圖1是接收機通道群時延測量裝置示意圖；

圖2是信號與時延之間的關系圖；

圖3是發射-接收系統各電路單元的群時延示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步說明。在此需要說明的是，對于這些實施方式的說明用于幫助理解本發明，但并不構成對本發明的限定。此外，下面所描述的本發明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。

如圖1所示，本發明提供的群時延測量裝置包括同步包絡信號發生器00、接收天線10、接收前端30、模擬數字轉換器(ADC)40、群時延測量模塊50和衛星授時單元60。

同步包絡信號發生器00用于根據待測系統的要求產生相應的信號并進行發射。