[發明專利]一種基于軟件接收機的導航信號模擬器時延測量方法

有效

• 申請號: 201710196568.9
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN106932792B
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 歐鋼;馬鵬程;唐小妹;林紅磊;朱祥維;李垣陵;張勇虎;肖志斌;樓生強
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: G01S19/23
• 分類號: G01S19/23
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 陸薇薇

本發明公開了一種基于軟件接收機的導航信號模擬器時延測量方法，包括以下步驟：首先利用高速示波器采集導航信號模擬器發射的射頻信號，然后使用軟件接收機將此離散化的射頻信號下變頻為基帶信號，對此基帶信號進行解調獲得本地偽碼；最后將基帶信號和本地偽碼的非相干累積結果輸入偽碼鑒相器進行迭代獲得碼片內時延測量值。該方法能夠在沒有硬件偽碼產生模塊的情況下對導航模擬器的時延測量值進行估計，可以適用于所有的BPSK導航信號模擬器的時延測量。

技術領域

本發明涉及衛星導航技術領域的信號模擬器時延測量方法，特別涉及一種基于軟件接收機的導航信號模擬器時延測量方法。

背景技術

導航信號模擬器能夠發射衛星導航射頻信號，能夠方便用戶設備的測試，已經成為導航領域重要的測試設備之一。但是，導航信號模擬器自身存在時延，其影響了對用戶設備的測試性能。

目前對于導航信號模擬器時延測量的方法主要有示波器觀察法和接收機相關法。示波器觀察法需要較高的信噪比，不能測量被噪聲淹沒的導航信號，也不能測量沒有明顯信號翻轉點的信號比如BOC和長周期導航信號等；接收機相關法需要偽碼生成模塊，然而這在一些情況尤其是非公開偽碼應用條件下是不方便的。

發明內容

針對上述已有技術的不足，本發明提供了一種基于軟件接收機的導航信號模擬器時延測量方法。

本發明的技術方案是：

一種基于軟件接收機的導航信號模擬器時延測量方法，包括以下步驟：

S1：利用高速示波器采集導航信號模擬器發射的射頻導航信號，獲得離散化的射頻導航信號數據；

S2：將此離散化的射頻導航信號數據進行正交下變頻處理，同時估計此導航信號的多普勒頻移和載波初始相位，將估計得到的多普勒頻移和載波初始相位從下變頻的信號中剝離，獲得剝離多普勒頻移和載波初始相位的兩路正交基帶信號分別為I支路信號和Q支路信號；

S3：按照所采集射頻導航信號的偽碼速率對S2中的I支路信號進行解調，將解調獲得的偽碼序列作為本地偽碼，并將此本地碼分別超前和滯后d(d≤0.5)個碼片，獲得超前本地偽碼和滯后本地偽碼；

S4：將S2獲得的兩路正交基帶信號和超前本地偽碼以及滯后本地偽碼分別作為兩個非相干累加器的輸入，其中一個非相干累加器的輸入為兩路正交基帶信號和超前本地偽碼，另一個非相干累加器的輸入為兩路正交基帶信號和滯后本地偽碼；

S5：每個非相干累加器對輸入信號和本地偽碼進行非相干累加，分別輸出超前非相干累積值E和滯后非相干累積值L；

S6：將S5獲得的超前非相干累積值E和滯后非相干累積值L作為偽碼鑒相器的輸入，偽碼鑒相器對輸入值E和L進行鑒相處理，獲得偽碼鑒相值δ₁；

S7：根據S6獲得的偽碼鑒相值δ₁對超前本地偽碼和滯后本地偽碼的碼相位同時進行調節，它們的碼相位調節量為-δ₁；

S8：繼續重復S4至S7，獲得多次偽碼鑒相值，第i次鑒相值為δ_i，并記錄每次鑒相值δ_i，使下一次獲得的鑒相結果δ_i+1不斷縮小并趨近于0，當δ_i小于設定閾值(該閾值在實際應用中一般小于納秒量級)時，退出重復迭代操作，此時本地偽碼碼相位τ_i+1即為碼片內時延測量值。

在步驟S1中，所使用的高速示波器能夠對信號進行滿足帶通采樣定理的數據采樣；需要對高速示波器和導航信號模擬器進行時鐘同步；利用高速示波器采集導航信號模擬器發射的射頻信號時可以分為離線采集方式和在線采集方式。