[發明專利]一種TD?AltBOC信號的時延標定方法

在審

• 申請號: 201710497891.X
• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN107356946A
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 劉軼龍;魏海濤;尹繼凱;董立橋;丁宇凱;高峰
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: G01S19/23
• 分類號: G01S19/23
• 代理公司: 河北東尚律師事務所13124
• 代理人: 王文慶

技術領域

本發明涉及衛星導航、時間頻率、數字信號處理等領域，特別涉及衛星導航TD-AltBOC信號的發射設備時延標定問題。

背景技術

衛星導航系統基于到達時間(Time ofArrival,TOA)原理進行測距定位，即采用偽碼測距的技術測量信號從已知位置的發射源至用戶接收機所經歷的時間，使用偽距測量的方法可以獲得從發射源至接收機的組合時延。由于系統處理數據時，需要準確處理導航系統中的收發設備時延值，因此收發設備時延是衛星定位導航最主要的誤差項之一。收發設備時延不僅會影響到衛星導航系統的定位、授時精度以及導航性能，同時也會影響衛星導航系統正常運行工作。

既有的衛星導航信號采用BPSK或QPSK調制方式，對于這兩類信號已有成熟的時延標定方法，如魏海濤等人提出的“衛星導航設備時延精密標定方法與測試技術研究”以及鐘興旺等人提出的“BPSK調制器發射時延的一種高精度標定方法”等。該標定方法通過對時延位置處的相位反轉點進行多次采樣，進一步采用最小包絡檢測法計算其統計特性，從而獲得設備時延的均值及穩定性，該方法已廣泛應用在工程實踐當中。

隨著全球衛星導航系統的建設，一系列新體制導航信號投入應用，其中包括TD-AltBOC等信號。由于信號體制發生變化，既有的BPSK信號時延標定方法無法直接應用于新一批衛星導航設備的時延標定中，這對衛星導航TD-AltBOC等信號時延標定方法研究提出了急迫的需求，圍繞此需求，本發明方法對相關內容展開了一系列探索。

在實際的衛星導航時延標定工作中，一般分為發射設備時延標定和接收設備時延標定。在目前的標定技術中，接收設備時延采用時延傳遞法獲得，即組合時延扣除發射設備時延。因而，在時延標定過程中，發射設備時延的標定是最關鍵的。本發明方法主要研究TD-AltBOC信號的發射設備時延標定方法。

發明內容

本發明的技術解決問題是：針對TD-AltBOC信號，提出一種有效的時延標定方法，該方法能夠解決TD-AltBOC信號的上、下邊帶各支路發射時延標定問題，同時該方法能夠兼容BPSK信號以及QPSK信號的時延標定。

本發明的技術解決方案是：一種TD-AltBOC信號的時延標定方法，步驟如下：

(1)搭建TD-AltBOC信號時延標定系統；所述的TD-AltBOC信號時延標定系統包括TD-AltBOC信號發射設備、時頻信號產生設備、高速信號采集裝置、時延處理裝置、觸發信號線纜以及射頻信號線纜；

(2)高速信號采集裝置采集并存儲預設長度的TD-AltBOC信號；所述的TD-AltBOC信號包含上邊帶信號和下邊帶信號；

(3)根據TD-AltBOC信號4個支路的擴頻碼和時隙分配生成上、下邊帶信號各支路的等效擴頻碼；所述的4個支路的擴頻碼由上邊帶數據支路擴頻碼、上邊帶導頻支路擴頻碼和下邊帶數據支路擴頻碼、下邊帶導頻支路擴頻碼組成；

(4)將信號中的上邊帶信號和下邊帶信號分別進行下變頻一一對應得到上邊帶基帶信號和下邊帶基帶信號；將上邊帶基帶信號和下邊帶基帶信號分別與上邊帶各支路等效擴頻碼和下邊帶各支路等效擴頻碼一一對應作滑動相關運算得到滑動相關運算結果，并搜索得到各支路最大相關峰值；

(5)在所有滑動相關運算結果中分別搜索各支路最大相關峰值所在位置，根據各支路最大相關峰值所在位置計算得到TD-AltBOC信號的鏈路時延值；

(6)用鏈路時延值扣除觸發信號線纜的時延值和射頻信號線纜的時延值后，得到TD-AltBOC信號的時延值。

其中，步驟(2)所述的高速信號采集裝置以10MHz信號作為參考信號，以1pps信號作為觸發信號，對足夠長度的TD-AltBOC信號以滿足時延計算精度的采樣率進行采集存儲。

其中，步驟(3)所述的根據TD-AltBOC信號4個支路的擴頻碼和時隙分配生成上、下邊帶信號各支路的等效擴頻碼的方法具體為，在原數據支路擴頻碼的每個擴頻碼片之后插入一個零值碼片生成數據支路等效擴頻碼；在原導頻支路擴頻碼的每個擴頻碼片之前插入一個零值碼片生成導頻支路等效擴頻碼。

其中，：步驟(4)具體包括以下步驟：

(401)分別遞增上邊帶信號和下邊帶信號的下變頻相位，并分別根據遞增后的下變頻相位一一對應對上邊帶信號和下邊帶信號進行下變頻得到上邊帶基帶信號和下邊帶基帶信號；

(402)對上邊帶基帶信號和下邊帶基帶信號分別與各支路等效擴頻碼一一對應進行滑動相關運算，記錄相關峰值大小，返回步驟(401)，直到下變頻相位遞增滿2π；