[發明專利]一種用于衛星導航信號模擬器自身時延校準的系統及方法

有效

• 申請號: 201310504484.9
• 申請日: 2013-10-23
• 公開（公告）號: CN103529457A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 焦月
• 申請（專利權）人: 北京無線電計量測試研究所
• 主分類號: G01S19/23
• 分類號: G01S19/23
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 張雪梅

技術領域

本發明涉及一種時延校準系統及方法，特別是一種用于衛星導航信號模擬器自身時延校準的系統及方法。

背景技術

隨著全球衛星導航定位技術的發展，其理論和技術日臻完善，已廣泛地應用于大地測量、時間傳遞及其他導航定位服務領域。衛星導航信號模擬器是一種高精度的標準信號源，可以模擬產生導航接收機接收到的各顆衛星信號，為導航接收機的研制、測試提供仿真環境，是導航接收機設計的必備輔助工具。導航信號模擬器也可以產生特定條件下的導航信號，用于測試及驗證導航接收機的各種性能及指標。

衛星導航信號模擬器被廣泛用在接收機測試以及校準中，因此模擬器自身參數的校準非常重要。在模擬器的各種參數中，其自身時延是影響其應用的最重要的指標之一。對模擬器自身時延的校準，目前已有的一種方法是將衛星導航信號模擬器輸出的一路衛星導航模擬信號和一路秒脈沖信號送入示波器的兩個通道進行觀測，測量得到衛星導航信號偽碼初始碼相位與秒脈沖上升沿之間的時延差值，再扣除線纜及接頭的時延影響，即為模擬器自身的時延。但由于在示波器界面上用人眼去觀測判斷導航信號的碼相位反轉點具有較強的主觀意識，會引入一定的誤差，并且不能保證校準操作的規范性。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種用于衛星導航信號模擬器自身時延校準的系統及方法，用以彌補示波器測量方法的不足。

為解決上述技術問題，本發明采用下述技術方案：

一種用于衛星導航信號模擬器自身時延校準的系統及方法，包括衛星導航信號模擬器和高速采集設備，該系統還包括隔離分配放大器和計算裝置；

所述隔離分配放大器將外部時鐘信號分為第一路時鐘信號和第二路時鐘信號；

所述衛星導航信號模擬器將來自隔離分配放大器的第一路時鐘信號作為工作時鐘，輸出秒脈沖信號和射頻模擬信號；

所述高速采集設備將第二路時鐘信號作為采樣時鐘采集所述秒脈沖信號和所述射頻模擬信號；

所述計算裝置根據所采集的秒脈沖信號和射頻模擬信號，計算所述射頻模擬信號的初始碼相位與所述秒脈沖上升沿之間的時延差，得到所述衛星導航信號模擬器的時延。

優選的，所述計算裝置包括用于確定秒脈沖信號上升沿所對應的采樣點的采樣點確定單元和用于確定射頻模擬信號的初始碼相位信息的初始碼相位確定單元。

優選的，所述計算裝置進一步包括跟蹤環路計算單元，用于計算射頻信號每個碼周期中初始碼相位的位置，確定與秒脈沖信號上升沿距離最近的初始碼相位點，并基于該點確定與秒脈沖信號上升沿對應的采樣點之間的時延差。

優選的，所述高速采集設備分別通過第一線纜和第二線纜采集所述秒脈沖信號和所述射頻模擬信號，所述計算裝置進一步根據所述第一線纜的時延和第二線纜的時延確定衛星導航信號模擬器的時延。

優選的，所述高速采集設備的采集頻率不低于1GHz。

優選的，該校準系統進一步包括用于提供外部時鐘信號的原子鐘。

一種用于衛星導航信號模擬器自身時延校準的方法，該方法包括

將同一外部時鐘信號分別提供給衛星導航信號模擬器和高速采集設備；

衛星導航信號模擬器將所述外部時鐘信號作為工作時鐘輸出秒脈沖信號和射頻模擬信號；

高速采集設備將所述外部時鐘信號作為采樣時鐘同時采集衛星導航信號模擬器輸出的秒脈沖信號和射頻模擬信號；

基于采集到的秒脈沖信號和射頻模擬信號數據，計算秒脈沖信號上升沿對應的采樣點和衛星導航射頻信號的載波頻率及初始碼相位信息；

根據所確定的衛星導航模擬信號初始碼相位信息和確定的秒脈沖信號上升沿對應的采樣點確定衛星導航信號模擬器的時延差值。

優選的，該方法進一步包括根據載波跟蹤環路算法和碼跟蹤環路算法計算射頻信號每個碼周期中初始碼相位的位置，確定與秒脈沖信號上升沿距離最近的初始碼相位點，并基于該點確定與秒脈沖信號上升沿對應的采樣點之間的時延差。

優選的，該方法進一步的將接收機與衛星均設置為靜止狀態，并將偽距設置為零。

優選的，所述高速采集設備分別通過第一線纜和第二線纜采集所述秒脈沖信號和所述射頻模擬信號，該方法進一步根據所述第一線纜和第二線纜的時延值，計算衛星導航信號模擬器的時延值。