The present invention relates to a high precision predistortion method for satellite navigation signals. Navigation signal generation and processing hardware is usually composed of digital components, DAC (digital analog converter), filter, frequency converter, power amplifier, antenna and so on. There are also atmospheric attenuation and interference in the wireless channel, which results in the distortion of navigation measurement signal at the receiving end. The counter-characteristic structure of traditional communication pre-distortion at the digital end will destroy the constant envelope characteristic of the signal, resulting in the power amplifier. It is a contradiction that new distortion can not be compensated. By measuring the channel amplitude-frequency and group-delay characteristics, this method synthetically evaluates the quality distortion characteristics of navigation signals, obtains the distortion characteristics, and synthetically designs the predistorter iteratively, completes the automatic correction of navigation signal quality.
【技术实现步骤摘要】
一种高精度卫星导航信号预失真方法
本专利技术涉及一种高精度卫星导航信号预失真方法，主要用于导航信号生成中预失真处理。
技术介绍
卫星导航信号的质量直接决定了卫星导航系统的测量和定位精度。而卫星导航信号生成处理的硬件通道特性直接影响卫星导航信号质量。通常卫星导航信号处理过程在卫星上，载荷部分由数字部件、DAC(数字模拟转换器)、滤波器、变频器、功率放大器、天线等组成，无线信道中还有大气衰减、干扰等影响，包括接收端的不理想共同造成了接收端导航测量信号失真。一般，无线信道和接收端的失真通过一定方法可以消除，还可用于检测大气特性等领域，因此对信道的补偿主要针对卫星载荷端。传统通信预失真方法主要是在发射端进行信号加重等预失真方法，这些方法会破坏信号恒包络特性，导致在功率放大器处附加了新的非线性失真，这对通信数据的解调是可以忍受的，但是会严重影响导航信号的测量性能，新的非线性失真无法补偿，这成为这种方法的固有缺陷。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种高精度卫星导航信号预失真方法。通过对通道幅频、群时延特性测量，对导航信号质量失真特性的综合评估...
【技术保护点】
1.一种高精度卫星导航信号预失真方法，其特征在于步骤如下：(1)在导航卫星数字端生成扫频数字信号，通过数模转换后接入频谱仪，使用频谱仪采集频谱衰减曲线；(2)确定预失真滤波器的参数：根据步骤(1)获取的曲线，提取带内部分，获取反特性曲线，并将所述反特性曲线转换到本地数字域，再通过最小二乘法转换为滤波器冲激响应，冲激响应系数即为预失真滤波器的参数；(3)卫星上生成的导航信号经过所述预失真滤波器后，再经过发射通道，对发射通道的输出信号进行功率谱偏差、相关性能、SCB性能指标测试，判断是否满足预设阈值，如果满足，则步骤(2)得到的预失真滤波器的参数作为最终参数；如不满足，进入步骤...
【技术特征摘要】
1.一种高精度卫星导航信号预失真方法，其特征在于步骤如下：(1)在导航卫星数字端生成扫频数字信号，通过数模转换后接入频谱仪，使用频谱仪采集频谱衰减曲线；(2)确定预失真滤波器的参数：根据步骤(1)获取的曲线，提取带内部分，获取反特性曲线，并将所述反特性曲线转换到本地数字域，再通过最小二乘法转换为滤波器冲激响应，冲激响应系数即为预失真滤波器的参数；(3)卫星上生成的导航信号经过所述预失真滤波器后，再经过发射通道，对发射通道的输出信号进行功率谱偏差、相关性能、SCB性能指标测试，判断是否满足预设阈值，如果满足，则步骤(2)得到的预失真滤波器的参数作为最终参数；如不满足，进入步骤(4)；(4)使用网络分析仪测量发射通道内从上变频器到多工器的带内幅相特性，提取带内部分，获取反特性曲线；(5)将步骤(4)中反特性曲线与步骤(2)中获取的反特性曲线相结合，并将结合后生成的反特性曲线转换到本地数字域，再通过最小二乘法转换为滤波器冲激响应，冲激响应系数即为更新的预失真滤波器的参数；(6)卫星上生成的导航信号经过步骤(5)更新后的预失真滤波器后，再经过发射通道，对发射通道的输出信号进行功率谱偏差、相关性能、SCB性能指标测试，判断是否满足预设阈值，如果满足，则步骤(5)更新后的预失真滤波器的参数作为最终参数；如不满足，进入步骤(7)；(7)调整发射通道中的滤波器的带宽；(8)根据步骤(4)中反特性曲线、步骤(2)中获取的反特性曲线、步骤(3)与(6)测得的性能指标测试结果，重新设计预失真滤波器的参数；(9)卫星上生成的导航信号经过步骤(8)重新设计后的预失真滤波器后，再经过发射通道，对发射通道的输出信号进行功率谱偏差、相关性能、SCB性能指标测试，判断是否满足预设阈值，如果满足，则步骤(8)重新设计后的预失真滤波器的参数作为最终参数；如不满足，返回步骤(8)再次设计预失真滤波器的参数。2.根据权利要求1所述的一种高精度卫星导航信号预失真方法，其特征在于：所述频谱衰减曲线是指变量为频率，值为幅度的幅频函数曲线。3.根据权利要求1所述的一种高精度卫星导航信号预失真方法，其特征在于：使用频谱仪采集频谱衰减曲线具体为通过使用频谱仪MAXHOLD功能采集频谱衰减曲线。4.根据权利要求1所述的一种高精度卫星导航信号预失真方法，其特征在于：获取反特性曲线具体为：设提取带内部分后的曲线为W(ω),则反特性为MAX(W(ω))-W(ω)其中，MAX(W(ω))表示求取W(ω)的最大值。5.根据权利要求1所述的一种高精度卫星导航信号预失真方法，其特征在于：所述发射通道包括DAC、上变频、滤波器、功率放大器以及多工器；信号经过DAC进行数模转换，生成的模拟信号依次通过上变频以及滤波器滤波之后，再通过功率放大器进行功率放大，最终通过多工器合路输出。6.根据权利要求1所述的一种高精度卫星导航信号预失真方法，其特征在于：所述将步骤(2)中反特性曲线与步骤(4)中获取的反特性曲线相结合，具体为：(6.1)将两个反特性曲线分别用最小二乘法拟合为两条同样自变量的曲线W1(ω)、W2(ω)；(6.2)将两者之和W1(ω)+W2(ω)作为结合后的曲线。7.根据权利要求1所述的一种高精度卫星导航信号预失真方法，其特征在于：所述步骤(7)调整发射通道中的滤波器的带宽，具体为：(7.1)按照导航信号空间接口文件生成一个码周期的理想基带采样信号，计算信号总功率，公式为其中H(ω)计算公式为H(ω)＝|FFT(x)|2，FFT(x)表示对x进行快速傅里叶变换，x为该理想基带采样信号；(7.2)按如下公式要求求取临界带宽BW：以临界带宽BW/2对信号x...
【专利技术属性】
技术研发人员：王瑛，严涛，蒙艳松，边朗，王国永，雷文英，
申请(专利权)人：西安空间无线电技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。