一种实时导航卫星信号质量监测方法技术

本发明专利技术公开了一种实时导航卫星信号质量监测方法，它通过高增益天线接收导航卫星信号，基于实时采集存储处理平台和高速数据链路，采用信号处理技术，提出一种实时的导航卫星信号质量监测方法，首次实现了对导航信号质量的实时监测，对导航系统的建设具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及卫星导航系统，尤其是涉及一种实时导航卫星信号质量监测方法，实现导航卫星信号质量的实时监测。
技术介绍
由于对导航信号质量的监测涉及到的信号处理比较复杂，计算量较大，目前卫星导航系统技术中，信号质量监测的功能都是采用的后处理方式，即先存储一段时间的数据，然后采用软件，对存储的数据进行后处理。后处理方式处理速度很慢，能够监测的导航信号的时间段较短，不能够对导航信号质量进行全程监测，不具有实时处理能力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够对导航信号质量进行实时监测的方法。本方法能够对导航信号进行实时采集、存储、预处理和信号质量监测，还可以将存储的数据回放到信号处理板卡中，对导航信号进行重复监测。本方法可以提高导航信号质量监测的实时性，实现对导航信号质量的全程监测，弥补现有导航信号质量监测方法的不足。本专利技术的目的是这样实现的：采用高增益天线接收卫星信号，利用信号处理板卡对信号进行采样量化，将采样量化后的信号分为相同的两路，一路存储在磁盘阵列中，另一路进行实时预处理。存储的信号根据用户需求回放到信号处理板卡中，进行重复监测。经过预处理的信号通过高速传输链路传输到信号质量监测设备，信号质量监测设备采用信号处理技术，对卫星信号质量进行实时监测。一种实时导航卫星信号质量监测方法，包括以下步骤：(1)高增益天线接收导航卫星信号，并将导航卫星信号传输到信号处理板卡；<br>(2)信号处理板卡对导航卫星信号进行采样量化后分为相同的两路信号；(3)信号处理板卡将一路采样量化后的信号进行实时预处理，经过预处理后的信号通过光纤传输到信号质量监测计算机，转入步骤(4)；信号处理板卡将另一路采样量化后的信号进行存储，结束本流程；(4)信号质量监测计算机根据预处理后的信号对导航卫星信号的质量进行实时监测分析。其中，步骤(3)所述的存储具体为：将采样量化后的信号通过PCIE总线存储到磁盘阵列中。其中，步骤(3)中信号处理板卡将另一路采样量化后的信号进行存储后，还包括：根据用户需求判断是否需要对卫星导航信号的质量进行重复监测，若需要，则将存储的数据回放到信号处理板卡并进行预处理；否则，不进行处理。其中，步骤(3)所述的预处理具体包括步骤：(301)信号处理板卡产生伪码和载波，利用伪码的相关特性，对导航卫星信号的载波多普勒频移进行估计；(302)根据载波多普勒频移与伪码多普勒频移之间的关系，估计得到伪码多普勒频移；(303)对导航卫星信号的载波多普勒频移和伪码多普勒频移进行剥离；完成信号的预处理。本专利技术与现有技术相比的有益效果为：(1)解决了导航信号质量监测不能实时监测，监测时间短，不能全程监测的问题，实现了导航信号质量的实时全程监测；(2)通过PCIE总线和磁盘阵列，解决了高速采样的数据存储问题。(3)开发了导航信号回放方法，通过将存储的导航信号回放到信号处理板卡，实现导航信号质量的复现和重复监测。附图说明图1是本专利技术的导航卫星信号高速采集与存储的流程图；图2是本专利技术的导航卫星信号实时预处理的流程图；图3是本专利技术的导航卫星信号回放的流程图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术做进一步的说明。一种实时导航卫星信号质量监测的方法，该方法利用高增益天线接收导航卫星信号，通过信号处理板卡对信号进行采集，存储，预处理，最终完成导航信号质量的实时监测，并对存储的导航数据进行回放，实现导航信号的复现和重复监测。具体包括以下步骤：(1)采用高增益天线接收导航卫星信号，并将导航卫星信号传输到信号处理板卡；高增益天线提供高增益，提高导航信号的信噪比水平，保证信号质量监测功能可以实现。参照图1所示。(2)用信号处理板卡对导航卫星信号进行采样量化后分为相同的两路信号；利用信号处理板卡对信号进行采样量化，将量化后的信号分成相同的两路，其中一路通过PCIE总线传输到磁盘阵列中进行存储；另一路采用信号处理板卡对信号进行预处理。参照图1所示。(3)将一路采样量化后的信号进行存储；将另一路采样量化后的信号在信号处理板卡进行实时预处理，经过预处理后的信号通过光纤传输到信号质量监测计算机；存储在磁盘阵列中的信号，根据用户需求判断是否需要对卫星导航信号的质量进行重复监测，若需要，则通过控制软件，将存储信号从磁盘阵列中读出，通过PCIE总线传输到信号处理板卡中，进行预处理，并将预处理后的信号传输到信号质量监测计算机中，进行信号质量监测。存储数据的回放过程参考图3所示。采样量化后的另一路信号，在信号处理板卡中，进行实时预处理，并将预处理后的信号传输到信号质量监测计算机中，进行信号质量监测。其中信号预处理主要是剥离由于卫星和地面的相对运动产生的多普勒频移。首先产生本地伪码和本地载波，然后利用导航卫星信号的伪码的相关特性，对导航卫星信号的载波多普勒频移进行估计，根据载波多普勒与伪码多普勒频移之间的关系，估计得到伪码多普勒频移，然后对导航信号的载波多普勒和伪码多普勒进行剥离，完成信号的预处理。信号预处理过程参考图2所示。(4)信号质量监测计算机根据预处理后的信号对导航卫星信号的质量进行实时监测分析。导航卫星信号质量监测主要包括对导航信号的功率谱、时域波形、调制性能、相关性能的监测。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实时导航卫星信号质量监测方法，其特征在于包括以下步骤：(1)高增益天线接收导航卫星信号，并将导航卫星信号传输到信号处理板卡；(2)信号处理板卡对导航卫星信号进行采样量化后分为相同的两路信号；(3)信号处理板卡将一路采样量化后的信号进行实时预处理，经过预处理后的信号通过光纤传输到信号质量监测计算机，转入步骤(4)；信号处理板卡将另一路采样量化后的信号进行存储，结束本流程；(4)信号质量监测计算机根据预处理后的信号对导航卫星信号的质量进行实时监测分析。

【技术特征摘要】
1.一种实时导航卫星信号质量监测方法，其特征在于包括以下
步骤：
(1)高增益天线接收导航卫星信号，并将导航卫星信号传输到
信号处理板卡；
(2)信号处理板卡对导航卫星信号进行采样量化后分为相同的
两路信号；
(3)信号处理板卡将一路采样量化后的信号进行实时预处理，
经过预处理后的信号通过光纤传输到信号质量监测计算机，转入步骤
(4)；信号处理板卡将另一路采样量化后的信号进行存储，结束本流
程；
(4)信号质量监测计算机根据预处理后的信号对导航卫星信号
的质量进行实时监测分析。
2.根据权利要求1所述的一种实时导航卫星信号质量监测方法，
其特征在于：步骤(3)所述的存储具体为：将采样量化后的信号通
过PCIE总线存储到磁盘阵列中。
3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗显志，解剑，蔚保国，王缚鹏，王垚，刘亮，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：河北;13