一种基于北斗导航的闪烁指数的计算方法技术

本发明专利技术公开了一种基于北斗导航的闪烁指数的计算方法，在电离层闪烁监测中，闪烁指数由经过滤波消除趋势以后的振幅闪烁指数S4T与经过滤波消除趋势以后的相位闪烁指数σφ衡量，所述经过滤波消除趋势以后的振幅闪烁指数S4T的计算方法包括：步骤A‑1)计算信号强度SI；步骤A‑2)将SI进行滤波后得到信号强度SI′；步骤A‑3)在经过滤波消除趋势以后，得到振幅闪烁指数S4T；所述经过滤波消除趋势以后的相位闪烁指数σφ的计算方法包括：步骤B‑1)计算滤波消除趋势后的载波相位φ；步骤B‑2)根得到相位闪烁指数σφ。直接输出卫星信号的信号强度SI和载波相位φ信息，利用这些信息可以算出电离层闪烁情况，比原有的设备方便简单且稳定可靠。

A calculation method of scintillation index based on Beidou navigation

The invention discloses a method for calculating the scintillation index based on the Beidou navigation. In the ionospheric scintillation monitoring, the scintillation index is measured by the amplitude scintillation index S4T after the filtering elimination and the phase scintillation index [sigma] after the filtering elimination trend, and the amplitude scintillation index S after the filtering elimination trend is described. The calculation method of 4T includes: step A 1) calculating the signal intensity SI; step A 2) after filtering the SI to obtain the signal strength SI '; step A 3), after the filtering elimination trend, the amplitude scintillation index S4T is obtained; the calculation method for the phase scintillation index [sigma] after the filter elimination trend includes: step B 1) meter. The carrier phase phi (B) is eliminated after filtering, and the phase scintillation index is obtained by the root of step by step B 2. The signal intensity SI and the carrier phase of the satellite signal are directly output, which can be used to calculate the ionosphere scintillation, which is simpler and more stable and reliable than the original equipment.

【技术实现步骤摘要】
一种基于北斗导航的闪烁指数的计算方法
本专利技术属于北斗卫星监测和电离层监测的
，尤其涉及一种基于北斗导航的闪烁指数的计算方法。
技术介绍
卫星发射的无线电信号穿越电离层时,电离层不规则结构会引起信号强度、相位的快速随机起伏,人们称这种现象为电离层闪烁。电离层闪烁常会导致地面接收机接收到的信号出现误码和信号畸变，从而影响导航和通信系统的可靠性和精度。因此，观测研究电离层闪烁不仅是研究全球电离层不规则结构及变化特性的重要手段，而且随着全球范围导航和通信系统对空间平台的依赖性日益增长，它也相应成了人们关注的问题。GPS全球定位系统是美国在二十世纪九十年代完成的全球全天候卫星导航定位和授时系统，它的出现为探测电离层闪烁提供了一种新的有效手段。在这之前，对电离层闪烁的探测研究主要是基于雷达或同步卫星信标数据的观测，有时候甚至依靠发射火箭以取得短暂的观测数据。而24颗GPS卫星昼夜不停的在天空运行，并向地面发射经过调制的双频L波段信号，这使得在全球范围内连续监测电离层不规则结构引起的电离层闪烁成为了可能。目前现有的电离层闪烁监测设备采用温度补偿晶振源(TCXO)，常会产生不能被低通滤波器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于北斗导航的闪烁指数的计算方法，其特征在于，在电离层闪烁监测中，根据式(1)通过振幅闪烁指数S4T和相位闪烁指数σφ表征电离层闪烁指数，r(t)＝A0·δA·C(t‑τ)D(t‑τ)cos(ωt+φ0+δφ)+n(t)   (1)其中，A0为信号振幅，C(t)为扩频码，D(t)为电文序列，ω为载波频率，φ0为初始相位，n(t)为噪声，δA和δφ分别为电离层闪烁引起的振幅和相位波动，所述振幅闪烁指数S4T的计算方法包括：步骤A‑1)根据式SI＝NBP‑WBP＝380·(I

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗导航的闪烁指数的计算方法，其特征在于，在电离层闪烁监测中，根据式(1)通过振幅闪烁指数S4T和相位闪烁指数σφ表征电离层闪烁指数，r(t)＝A0·δA·C(t-τ)D(t-τ)cos(ωt+φ0+δφ)+n(t)(1)其中，A0为信号振幅，C(t)为扩频码，D(t)为电文序列，ω为载波频率，φ0为初始相位，n(t)为噪声，δA和δφ分别为电离层闪烁引起的振幅和相位波动，所述振幅闪烁指数S4T的计算方法包括：步骤A-1)根据式SI＝NBP-WBP＝380·(I2+Q2)计算信号强度SI，其中，NBP为窄带功率，WBP为宽带功率，I为同相分量，Q为正交相分量；步骤A-2)将SI进行滤波后得到信号强度SI′；步骤A-3)在经过滤波消除趋势以后，得到所述经过滤波消除趋势以后的相位闪烁指数σφ的计算方法包括：步骤B-1)计算滤波消除趋势后的载波相位φ；步骤B-2)根据得到相位闪烁指数。2.根据权利要求1所述的基于北斗导航的闪烁指数的计算方法，其特征在于，振幅闪烁指数的计算在完成步骤A-3)后对S4值进行修正，具体包括如下步骤：步骤A-4-1)根据式计算基于噪声的S4值，式中S/N0为系统输出的信噪比，为系统输出的信噪比均值；步骤A-4-2)根据式进行进一步的修正。3.根据权利要求1所述的基于北斗导航的闪烁指数的计算方法，其特征在于，所述步骤步骤A-1)包括如下步骤：A-1-1)以t秒的间隔计算出窄带功率NBP和宽带功率WBP，如式：其中，t可设置成0.01或0.02或0.1或0.2或0.5或1；A-1-2)假设在t秒内，不包括噪声的I和Q为一常量，噪声用变量Ni来表示，则Ii和Qi分别为：Ii＝I+Ni(3)Qi＝Q+Ni(4)将式(4)、(5)代入(2)、(3)后，再用(2)式减去(3)式，得到接收信号的功率，即所述信号强度SI。...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐地保，王勇，柯福阳，王新志，薛峥，王明明，
申请(专利权)人：江苏省测绘工程院，南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32