用于VSI与VSR格式数据的相关处理方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于VSI与VSR格式数据的相关处理方法和装置。该方法包括：生成第一本振信号和第二本振信号，并将射频信号和第一本振信号和第二本振信号合成为第一信号和第二信号，第一本振信号和第二本振信号的频率相差B兆赫，通过4B兆赫的采样频率对第一信号进行采样，并以N个傅立叶变化点数对采样的第一信号执行傅立叶转换以得到第一频谱，通过2B兆赫的采样频率对第二信号进行采样，并以N/2个傅立叶变化点数对采样的第二信号执行傅立叶转换以得到第二频谱，将第一频谱和第二频谱执行相乘计算以完成射频信号的相关处理。本发明专利技术使测量数据相关处理的效率得到提升，干涉相位精度更高。

【技术实现步骤摘要】
用于VSI与VSR格式数据的相关处理方法和装置
本专利技术涉及信号处理
，具体地，涉及一种用于VSI与VSR格式数据的相关处理方法和装置。
技术介绍
VLBI(VeryLongBaselineInterferometry，甚长基线干涉测量)是一种重要的射电干涉测量技术。它通过对多个射电望远镜的观测数据进行相关运算，将这些望远镜合成为等效直径为最长基线长度的综合孔径望远镜。VLBI技术采用高稳定度原子钟作为独立本振系统，克服了基线长度的限制，达到了极高的天文学分辨率，VLBI的这种超高分辨率不但为射电源精细结构的研究提供了强有力的工具，而且还使它对射电源坐标，以及组成干涉仪两端观测站的相对位置非常敏感，从而能够分辨它们之间位置的细微变化。因此近年来，VLBI技术在天体测量、地球动力学、空间大地测量、深空目标跟踪导航、地震预报和精密时间对比等领域得到了广泛的应用。相关处理是VLBI数据处理的核心部分，相关处理的主要目的是检测观测数据的干涉条纹，计算各频率通道的互相关函数值，以输出互相关数据，从而经过后续进一步的数据处理后，编制成观测数据文件，供天测和测地参数解算使用。目前，国内外通用的VLBI数据记录格式有多种，主要有VSR(VerylongbaselineinterferometryScientificReceiver,甚长基线干涉测量科学接收机)记录格式以及VSI(VerylongbaselineinterferometryStandardInterface,甚长基线干涉测量标准接口)记录格式，两种记录格式除了数据组帧格式不一致外，最大的差异在于VSR格式采样数据类型为复数，即同相位和正交相位，信号频谱全频带有效，VSI格式采样数据类型为实数，信号频谱单边有效。通常隶属于不同机构的VLBI测站会联合参与航天器观测，当参与航天器VLBI测量的测站配置了不同数据格式记录终端时，将会面临不同记录格式数据之间的相关处理问题。现有技术的处理方法是，在数据处理时，利用希尔伯特变换将采样数据的实数-复数相互转换，从而使得两种格式数据的有效频带一致，但额外引入希尔伯特变换操作不仅降低了VLBI数据相关处理的效率，还会在数据转化过程引入噪声，损失输出的干涉相位精度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于VSI与VSR格式数据的相关处理方法和装置，以解决不同数据格式的VLBI观测数据之间的相关处理问题。为了实现上述目的，本专利技术提供一种用于VSI与VSR格式数据的相关处理方法，包括：生成第一本振信号和第二本振信号，并将第一设备接收的射频信号和第一本振信号合成为第一信号，将第二设备接收的射频信号和第二本振信号合成为第二信号，其中所述第一本振信号和所述第二本振信号的频率相差B兆赫，B为有理数；通过4B兆赫的采样频率对所述第一信号进行采样，并以N个傅立叶变化点数对采样的第一信号执行傅立叶转换以得到所述第一信号的第一频谱，通过2B兆赫的采样频率对所述第二信号进行采样，并以N/2个傅立叶变化点数对采样的第二信号执行傅立叶转换以得到所述第二信号的第二频谱；以及将所述第一频谱和所述第二频谱对应的序列向量执行相乘计算以完成所述第一设备接收的射频信号和所述第二设备接收的射频信号的相关处理。可选地，所述以N个傅立叶变化点数对采样的第一信号执行傅立叶转换以得到所述第一信号的第一频谱包括：以N个傅立叶变化点数对采样的第一信号执行快速傅立叶变换以得到所述第一信号的第一频谱；所述以N/2个傅立叶变化点数对采样的第二信号执行傅立叶转换以得到所述第二信号的第二频谱包括：以N/2个傅立叶变化点数对采样的第二信号执行快速傅立叶变换以得到所述第二信号的第二频谱；以及所述将所述第一频谱和所述第二频谱对应的序列向量执行相乘计算包括：将所述第一频谱和所述第二频谱对应的序列向量执行共轭相乘计算。可选地，所述将所述第一频谱和所述第二频谱对应的序列向量执行相乘计算包括：在所述第一本振信号的频率比所述第二本振信号的频率低B兆赫时，将所述第一频谱和第二频谱中的频率值相同的正频率数据执行共轭相乘计算以得到所述第一设备接收的射频信号和所述第二设备接收的射频信号的干涉相位；以及在所述第一本振信号的频率比所述第二本振信号的频率高B兆赫时，将所述第一频谱和第二频谱中的频率值相同的负频率数据执行共轭相乘计算以得到所述第一设备接收的射频信号和所述第二设备接收的射频信号的干涉相位。可选地，所述方法还包括：在将第一设备接收的射频信号和第一本振信号合成为第一信号、以及将第二设备接收的射频信号和第二本振信号合成为第二信号之后，对所述第一信号和第二信号进行时延补偿和条纹反转。可选地，所述第一信号的采样记录格式为VSI(VerylongbaselineinterferometryStandardInterface,甚长基线干涉测量标准接口)格式，所述第二信号的采样记录格式为VSR(VerylongbaselineinterferometryScientificReceiver,甚长基线干涉测量科学接收机)格式。本专利技术还提供一种用于VSI与VSR格式数据的相关处理装置，包括：本振合成模块，用于生成第一本振信号和第二本振信号，并将第一设备接收的射频信号和第一本振信号合成为第一信号，将第二设备接收的射频信号和第二本振信号合成为第二信号，其中所述第一本振信号和所述第二本振信号的频率相差B兆赫，B为有理数；频域转换模块，用于通过4B兆赫的采样频率对所述第一信号进行采样，并以N个傅立叶变化点数对采样的第一信号执行傅立叶转换以得到所述第一信号的第一频谱，通过2B兆赫的采样频率对所述第二信号进行采样，并以N/2个傅立叶变化点数对采样的第二信号执行傅立叶转换以得到所述第二信号的第二频谱；以及相关处理模块，用于将所述第一频谱和所述第二频谱对应的序列向量执行相乘计算以完成所述第一设备接收的射频信号和所述第二设备接收的射频信号的相关处理。可选地，所述频域生产模块用于以N个傅立叶变化点数对采样的第一信号执行快速傅立叶变换以得到所述第一信号的第一频谱，以及以N/2个傅立叶变化点数对采样的第二信号执行快速傅立叶变换以得到所述第二信号的第二频谱；以及所述相关处理模块用于将所述第一频谱和所述第二频谱对应的序列向量执行共轭相乘计算。可选地，所述相关处理模块用于在所述第一本振信号的频率比所述第二本振信号的频率低B兆赫时，将所述第一频谱和第二频谱中的频率值相同的正频率数据执行共轭相乘计算以得到所述第一设备接收的射频信号和所述第二设备接收的射频信号的干涉相位；以及在所述第一本振信号的频率比所述第二本振信号的频率高B兆赫时，将所述第一频谱和第二频谱中的频率值相同的负频率数据执行共轭相乘计算以得到所述第一设备接收的射频信号和所述第二设备接收的射频信号的干涉相位。可选地，所述频域转换模块还用于在将第一设备接收的射频信号和第一本振信号合成为第一信号和将第二设备接收的射频信号和第二本振信号合成为第二信号之后，对所述第一信号和第二信号进行时延补偿和条纹反转。可选地，所述第一信号的采样记录格式为VSI(VerylongbaselineinterferometryStandardInterface,甚长基线干涉测量标准接口)格式，所述第二信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于VSI与VSR格式数据的相关处理方法，其特征在于，包括：生成第一本振信号和第二本振信号，并将第一设备接收的射频信号和第一本振信号合成为第一信号，将第二设备接收的射频信号和第二本振信号合成为第二信号，其中所述第一本振信号和所述第二本振信号的频率相差B兆赫，B为有理数；通过4B兆赫的采样频率对所述第一信号进行采样，并以N个傅立叶变化点数对采样的第一信号执行傅立叶转换以得到所述第一信号的第一频谱，通过2B兆赫的采样频率对所述第二信号进行采样，并以N/2个傅立叶变化点数对采样的第二信号执行傅立叶转换以得到所述第二信号的第二频谱；以及将所述第一频谱和所述第二频谱对应的序列向量执行相乘计算以完成所述第一设备接收的射频信号和所述第二设备接收的射频信号的相关处理。

【技术特征摘要】
1.一种用于VSI与VSR格式数据的相关处理方法，其特征在于，包括：生成第一本振信号和第二本振信号，并将第一设备接收的射频信号和第一本振信号合成为第一信号，将第二设备接收的射频信号和第二本振信号合成为第二信号，其中所述第一本振信号和所述第二本振信号的频率相差B兆赫，B为有理数，所述第一信号的采样记录格式为VSI格式，所述第二信号的采样记录格式为VSR格式；通过4B兆赫的采样频率对所述第一信号进行采样，并以N个傅立叶变化点数对采样的第一信号执行傅立叶转换以得到所述第一信号的第一频谱，通过2B兆赫的采样频率对所述第二信号进行采样，并以N/2个傅立叶变化点数对采样的第二信号执行傅立叶转换以得到所述第二信号的第二频谱；以及将所述第一频谱和所述第二频谱对应的序列向量执行相乘计算以完成所述第一设备接收的射频信号和所述第二设备接收的射频信号的相关处理。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以N个傅立叶变化点数对采样的第一信号执行傅立叶转换以得到所述第一信号的第一频谱包括：以N个傅立叶变化点数对采样的第一信号执行快速傅立叶变换以得到所述第一信号的第一频谱；所述以N/2个傅立叶变化点数对采样的第二信号执行傅立叶转换以得到所述第二信号的第二频谱包括：以N/2个傅立叶变化点数对采样的第二信号执行快速傅立叶变换以得到所述第二信号的第二频谱；以及所述将所述第一频谱和所述第二频谱对应的序列向量执行相乘计算包括：将所述第一频谱和所述第二频谱对应的序列向量执行共轭相乘计算。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述第一频谱和所述第二频谱对应的序列向量执行相乘计算包括：在所述第一本振信号的频率比所述第二本振信号的频率低B兆赫时，将所述第一频谱和第二频谱中的频率值相同的正频率数据执行共轭相乘计算以得到所述第一设备接收的射频信号和所述第二设备接收的射频信号的干涉相位；以及在所述第一本振信号的频率比所述第二本振信号的频率高B兆赫时，将所述第一频谱和第二频谱中的频率值相同的负频率数据执行共轭相乘计算以得到所述第一设备接收的射频信号和所述第二设备接收的射频信号的干涉相位。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在将第一设备接收的射频信号和第一本振信号合成为第一信号、以及将第二设备接...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩松涛，唐歌实，胡松杰，陈略，孙靖，任天鹏，王美，
申请(专利权)人：北京航天飞行控制中心，
类型：发明
国别省市：北京;11