[發(fā)明專利]一種分布式采集與集中式處理的導航信號監(jiān)測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911421982.0
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111103609B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設計）人: 王飛雪;倪少杰;吳健;馬春江;肖志斌;唐小妹;李蓬蓬
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G01S19/43
• 分類號: G01S19/43;G01S19/29;G01S19/30
• 代理公司: 長沙國科天河知識產(chǎn)權代理有限公司 43225
• 代理人: 董惠文

1.一種分布式采集與集中式處理的導航信號監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括信號采集子系統(tǒng)、網(wǎng)絡傳輸子系統(tǒng)與中心處理子系統(tǒng)；

信號采集子系統(tǒng)，分布式安裝于多個導航信號監(jiān)測站點，用于對多個導航信號監(jiān)測站點的導航信號進行采集與傳輸預處理；

網(wǎng)絡傳輸子系統(tǒng)，用于完成信號采集子系統(tǒng)與中心處理子系統(tǒng)的遠程信息交互；

中心處理子系統(tǒng)，用于對網(wǎng)絡傳輸子系統(tǒng)傳輸?shù)膶Ш交鶐?shù)字信號的接收處理，完成導航信號監(jiān)測，并可向信號采集子系統(tǒng)發(fā)送控制指令和配置參數(shù)，完成對信號采集子系統(tǒng)的控制；

所述信號采集子系統(tǒng)包括導航天線、信號采集接收機與數(shù)據(jù)預處理模塊；

導航天線，用于接收衛(wèi)星導航系統(tǒng)的下行導航信號，對其進行前置濾波和低噪聲放大處理后輸出；

信號采集接收機，用于接收導航天線輸出的導航信號，對其進行模擬下變頻、AD采樣及數(shù)字下變頻后得到導航基帶數(shù)字信號后輸出；

數(shù)據(jù)預處理模塊，用于接收信號采集接收機輸出的導航基帶數(shù)字信號并存儲，以及對導航基帶數(shù)字信號進行傳輸預處理后發(fā)送至網(wǎng)絡傳輸子系統(tǒng)；

所述中心處理子系統(tǒng)包括信號接收處理模塊、信號質(zhì)量評估模塊以及采集控制模塊；

信號接收處理模塊，接收網(wǎng)絡傳輸子系統(tǒng)輸出的導航基帶數(shù)字信號，用于解算導航基帶數(shù)字信號得到導航信號的觀測量；

信號質(zhì)量評估模塊，用于接收信號接收處理模塊解算得到的導航信號的觀測量，并利用導航信號的觀測量評估導航信號質(zhì)量；

采集控制模塊，通過生成控制指令和配置參數(shù)，用于控制信號采集子系統(tǒng)的采樣率、量化位數(shù)、信號抽取占空比；

所述信號接收處理模塊包括任務調(diào)度子模塊、信號相關累加子模塊、信號跟蹤子模塊、相關峰監(jiān)測子模塊、導航電文解算子模塊、觀測量計算子模塊、數(shù)據(jù)存儲回放模塊；

任務調(diào)度子模塊，用于調(diào)度信號接收處理模塊中不同模塊；

信號相關累加子模塊，將從網(wǎng)絡傳輸子系統(tǒng)獲取的導航基帶數(shù)字信號與本地生成的偽碼信號進行相關運算得到相關值，并將相關值輸出給信號跟蹤子模塊、相關峰監(jiān)測子模塊和導航電文解算子模塊；

信號跟蹤子模塊，用于實現(xiàn)對從網(wǎng)絡傳輸子系統(tǒng)接收的導航基帶數(shù)字信號的穩(wěn)定跟蹤，并輸出跟蹤結果；

相關峰監(jiān)測子模塊，利用具有不同偽碼相位的本地偽碼信號與導航基帶數(shù)字信號進行相關運算得到的相關值來評估信號相關峰的異常監(jiān)測；

導航電文解算子模塊，利用相關值的符號恢復出原始導航電文；

觀測量計算子模塊，利用信號跟蹤子模塊輸出的跟蹤結果計算估計得到導航信號的觀測量，所述觀測量包括偽碼相位觀測量、載波相位觀測量、多普勒觀測量；

數(shù)據(jù)存儲回放模塊，用于存儲、回放和管理導航數(shù)字基帶信號。

2.根據(jù)權利要求1所述分布式采集與集中式處理的導航信號監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述分布式采集與集中式處理的導航信號監(jiān)測系統(tǒng)具有連續(xù)數(shù)據(jù)監(jiān)測模式、非連續(xù)數(shù)據(jù)監(jiān)測模式、離線數(shù)據(jù)回放分析模式三種工作模式；

所述連續(xù)數(shù)據(jù)監(jiān)測模式通過將信號采集子系統(tǒng)預處理后的數(shù)據(jù)連續(xù)發(fā)送至中心處理子系統(tǒng)，實現(xiàn)對信號質(zhì)量監(jiān)測；

所述的非連續(xù)數(shù)據(jù)監(jiān)測模式是在網(wǎng)絡傳輸帶寬受限條件下，通過降低數(shù)據(jù)采樣率、降低量化位數(shù)和數(shù)據(jù)抽取進而壓縮數(shù)據(jù)帶寬，中心處理子系統(tǒng)可實現(xiàn)對非連續(xù)的導航信號進行質(zhì)量監(jiān)測；

所述的離線數(shù)據(jù)回放分析模式通過離線回放中心處理子系統(tǒng)存儲的導航基帶數(shù)字信號，可實現(xiàn)對特定時刻的導航信號的信號質(zhì)量監(jiān)測。

3.一種分布式采集與集中式處理的導航信號監(jiān)測方法，其特征在于，采用權利要求1或2所述分布式采集與集中式處理的導航信號監(jiān)測系統(tǒng)，包括如下步驟：

分布式采集多個導航信號監(jiān)測站點的導航信號；

將多個導航信號監(jiān)測站點的導航信號轉(zhuǎn)成導航基帶數(shù)字信號后通過網(wǎng)絡傳輸子系統(tǒng)傳送至中心處理子系統(tǒng)；

對多個導航信號監(jiān)測站點的導航信號進行分析，實現(xiàn)對導航信號的質(zhì)量監(jiān)測。