[發明專利]一種基于GNSS信號質量評估的系統校準測試方法

有效

• 申請號: 202010613908.5
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111913146B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發明（設計）人: 饒永南;張馥臣;盧曉春;石慧慧;王雪;賀成艷
• 申請（專利權）人: 中國科學院國家授時中心
• 主分類號: G01R35/00
• 分類號: G01R35/00;G01R29/10;G01S19/20;G01S19/23;H04B17/21;H04B17/364
• 代理公司: 西安中創合信知識產權代理事務所(普通合伙) 61298
• 代理人: 王春霞

本發明涉及一種基于GNSS信號質量評估的系統校準測試方法，包括校準設備測試及接收通道絕對時延及變化量測試，校準設備測試包括矢量網絡分析儀時延測量精度測試、寬帶示波器時延精度測試；矢量網絡分析儀時延測量精度測試，具體包括以下步驟：S1：矢量網絡分析儀先進行自校準測試；S2：根據RF頻率和帶寬的不同，分別進行直通矢量校準；S3：連接被測件，測試標準延時線的群時延特性；寬帶示波器時延精度測試，具體為：用矢量信號源產生一個脈沖調制的射頻信號；經過功分器一分為二，一路送到示波器作為參考通道，另一路連接標準延時線進行測試；采用比對的方法來消除對整個系統儀器的穩定性影響；本發明的優點是，精度高、操作簡單、效率高。

技術領域

本發明屬于天線信號校準測試方法技術領域，具體涉及一種基于GNSS信號質量評估的系統校準測試方法。

背景技術

在GNSS信號質量監測評估系統中，接收通道絕對時延及變化的高精度測量，一直是困擾工程界多年的技術難題。目前，主要有以下幾種實現方法。

1)矢量網絡分析儀。這是國內外很多GNSS信號質量監測評估系統普遍采用方法，簡單、易行、通用、高效，可以同時測得包括幅頻響應和群時延在內的多個參數，效率較高。缺點是矢量網絡分析儀測試時，存在精度和分辨率的矛盾，導致測試結果精度受限。

2)利用導航信號的偽距測試時延。利用導航擴頻信號攜帶的相位信息和相關性，可以利用接收信號順勢進行大環路時延測量，多用于發射--空間--接收大環路時延測量校準。優點是充分利用已有信號資源，代價小、成效高；缺點是受到信號相位相關曲線制約，時延分辨率存在瓶頸。

3)示波器測量法。其原理是充分利用示波器在時域性能上的優異表現，通過注入一定特征的測量波形，在示波器上觀測時延。該方法的優點是概念清晰、方法簡明，理論上可以實現無限精度的時延測量，缺點是參考時間基準線的穩定性不高。并且，通道時延越大，測得時延數據精度越差。

所有的通道絕對時延及變化高精度測量技術，均基于以下兩個基本條件：

1)十分精確的高精度時間基準；

2)十分穩定的時間參考線。

前者容易滿足，后者主要受制于傳統延時同軸電纜的特性，即不同頻率的射頻信號，在不同材料、長度和溫度的同軸電纜內傳輸，具有不同的時延特性。

與同軸電纜相比，由于激光在光纖內傳輸穩定，并且光纖介質均勻穩定，對光載波上承載的射頻信號沒有影響，非金屬的介質對外界電磁干擾也不敏感。因此，光纖在穩定性、可靠性、不受電磁干擾具有優異的性能，對于20GHz以內的射頻信號，基本可以視為時不變恒參信道。并且，在本發明中，已經采用了全頻段射頻光傳輸技術，因此，利用穩定的光纖作為穩定的時間參考線，可以獲得傳統方法難以實現的高精度和高穩定要求。

發明內容

本發明的目的是解決上述問題，提供一種精度高、操作簡單、效率高的基于GNSS信號質量評估的系統校準測試方法。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種基于GNSS信號質量評估的系統校準測試方法，包括校準設備測試及接收通道絕對時延及變化量測試，所述校準設備測試包括矢量網絡分析儀時延測量精度測試、寬帶示波器時延精度測試；

所述矢量網絡分析儀時延測量精度測試，具體包括以下步驟：

S1：矢量網絡分析儀先進行自校準測試；

S2：根據RF頻率和帶寬的不同，分別進行直通矢量校準；

S3：連接被測件，測試標準延時線的群時延特性；

所述寬帶示波器時延精度測試，具體為：