[發明專利]一種基于正交信號輸入的衛星導航終端電磁兼容性測試裝置及測試方法

有效

• 申請號: 201510578246.1
• 申請日: 2015-09-11
• 公開（公告）號: CN105093240B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 戴飛;李鴻宇;鄭濤
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01S19/23
• 分類號: G01S19/23;G01S19/21
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所11121
• 代理人: 趙文利

技術領域

本發明屬于電磁兼容測試技術領域，涉及一種基于正交信號輸入的衛星導航終端電磁兼容性測試裝置及測試方法。

背景技術

衛星導航信號到達地面時的功率極小，為使衛星導航終端能夠正常工作，就要求衛星導航終端中的衛星導航接收機具有較高的靈敏度，但是高靈敏度會導致衛星導航接收機的電磁環境適應性較差。因此，對衛星導航終端的電磁環境適應性進行測試，是其能夠使用的先決條件之一。

現階段對衛星導航終端的電磁兼容測試方法，主要包括傳導法和輻射法，傳導法實現簡單且精度較高，但無法考慮接收天線特性對衛星導航信號的可能影響，對于現今多使用自適應導航天線作為抗干擾手段的接收機，傳導法無法反映真實情況；輻射法采用實物天線對信號進行接收，更接近真實情況，但模擬導航源數量較多，軌道難以規劃，成本高昂。

發明內容

本發明針對現階段衛星導航終端的電磁兼容測試中，傳導法與輻射法各自存在的不足和局限，提出一種基于正交信號輸入的衛星導航終端電磁兼容性測試裝置及測試方法，該電磁兼容性測試裝置包括如下組成部分：

上位PC機、衛星導航信號模擬器、干擾信號發生器、參考信號源、正交調制模塊、測試姿態調整模塊、發射天線、標準導航接收天線、合路器、功分器、正交解調模塊以及頻譜測量模塊。被試品衛星導航終端包括衛星導航接收機與自適應導航接收天線。

電磁兼容性測試裝置中各個模塊和設備的連接方式和信號流向：

上位PC機連接并控制衛星導航信號模擬器、干擾信號發生器、參考信號源以及測試姿態調整模塊；

衛星導航信號模擬器產生多路導航信號疊加的模擬導航信號，通過線纜傳導傳輸給合路器的輸入端口。

參考信號源與干擾信號發生器分別產生參考信號與干擾信號，再經過正交調制模塊分別調制在一對相互正交的載波上，形成正交信號，載波頻率與模擬導航信號載波相同；其中，經過正交調制后的參考信號經由測試姿態調整模塊對參考信號發射天線進行方位調整，干擾信號發射天線則按照預定測試位置架設，兩副發射天線將信號發出，導航接收天線接收參考信號與干擾信號并送給合路器的輸入端口。

導航接收天線為標準導航接收天線或者自適應導航接收天線。

合路器將模擬導航信號、參考信號和干擾信號合成一路輸出，經過功分器，將合成信號等分為兩路，一路傳輸給衛星導航接收機，另一路使用正交解調模塊分離出參考信號與干擾信號，分別傳輸給2個頻譜測量模塊進行測量。

一種基于正交信號輸入的衛星導航終端電磁兼容性測試方法，具體步驟如下：

步驟一、衛星導航信號模擬器產生多路導航信號疊加的模擬導航信號；

步驟二、獲取衛星導航接收機正常工作狀態時單路模擬導航信號的強度；

將疊加的模擬導航信號傳輸至合路器的一路輸入端口，合路器的另一路輸入端口接匹配負載，即不輸入信號，合路器將兩路端口的輸入信號合為一路，從輸出端口輸出至功分器的輸入端口，再分為兩路輸出，一路直接注入衛星導航接收機，另一路傳輸給頻譜測量模塊；調整疊加模擬導航信號強度，使接收機達到正常工作狀態，并通過頻譜測量模塊測得疊加模擬導航信號強度為T_s，進一步計算單路模擬導航信號的均值T_s'；

步驟三、干擾信號發生器、參考信號源分別生成干擾信號和參考信號，并進行正交調制；

干擾信號發生器按照被試品的抗干擾性能，產生相應干擾信號。干擾信號經正交調制后，覆蓋衛星導航終端的工作頻率或其他要求的頻率；

參考信號源產生與單路模擬導航信號強度相等的參考信號；參考信號根據需求選擇。

使用正交調制模塊將參考信號與干擾信號調制在一對正交載波上，產生相互正交的調制參考信號與調制干擾信號；正交載波的頻率與衛星導航信號載波的頻率相同。

改變參考信號源和干擾信號發生器的輸出，從而調整調制參考信號和調制干擾信號的幅度和帶寬。

步驟四、根據步驟二中的模擬導航信號強度，調整調制參考信號強度和調制干擾信號的強度；