一种北斗卫星导航信号质量评估的在轨测试方法技术

本发明专利技术涉及一种北斗卫星导航信号质量评估的在轨测试方法，包括频域、相关域、时域、调制域、能量域、一致性、极化方式测试；频域：高增益天线跟踪接收卫星信号，与理想仿真信号功率谱做拟合分析，测试拟合曲线信号带宽。相关域：对接收的导航卫星信号进行载波剥离，得到实测信号基带波形，理想信号的功率与实测信号功率的差值即为相关损失；画出接收信号鉴相曲线锁定点偏差；分析采集数据时间段内SCB曲线的过零点偏差及其斜率的变化情况。时域：对解调后的基带信号进行相干累加处理，统计码周期内的信号正负码片时长与理想码片时长做差，获得正负码片与理想码片的时间差序列。本发明专利技术的优点是，测试效率高、准确度高、方法简单可行。

【技术实现步骤摘要】
一种北斗卫星导航信号质量评估的在轨测试方法
本专利技术属于卫星导航信号质量评估
，具体涉及一种北斗卫星导航信号质量评估的在轨测试方法。
技术介绍
全球卫星导航系统(GNSS)提供全球范围内的定位、导航、授时服务，其应用已经渗透到国防建设、国土资源、测绘农林、交通旅游等各个领域，涉及到人类日常生活、生命安全等多个方面。随着应用领域的拓展和需求的增长，用户对GNSS系统服务特别是高精度、完好性方面也提出了更高的要求。信号质量同系统的高精度服务和完好性紧密相关，空间信号质量评估是确保用户获得高精度、高可靠性能的重要手段。随着卫星导航应用领域的拓展，用户对GNSS系统服务也提出了更高的要求。为满足日益增长的需求，卫星导航系统发展出了高精度星基增强、实时动态(RTK)、全球精密单点定位(GPPP)和多源融合等高精度测量模式，这些模式均以导航信号高精度观测量为必要条件，信号测量精度决定了所有模式最终的服务精度。因此卫星导航系统的空间信号质量优劣直接关系着系统的高精度服务。对卫星导航系统的空间信号质量进行监测和评估，是确保用户获得高精度、高可靠本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种北斗卫星导航信号质量评估的在轨测试方法，其特征在于，包括对频域、相关域、时域、调制域、能量域、一致性、极化方式的测试；/n所述频域的评估方法为：/nS1：高增益天线跟踪接收卫星信号，画出信号功率谱曲线，与理想仿真信号功率谱做拟合分析，测试拟合曲线信号带宽；/nS2：高增益天线跟踪接收卫星信号，接收到的射频信号连接到频谱仪或相噪仪；/n1)利用仪器完成带外多余辐射功率谱密度测试；/n2)进行带内杂散功率分布测试；/n3)进行噪声功率分布测试；/nS3：对采集数据进行功率谱分析，并与信号设计的标准功率谱比对，比较信号主要能量分布点处功率偏差；/n1)对采集数据进行功率谱分析，并与信号设计的...

【技术特征摘要】
1.一种北斗卫星导航信号质量评估的在轨测试方法，其特征在于，包括对频域、相关域、时域、调制域、能量域、一致性、极化方式的测试；
所述频域的评估方法为：
S1：高增益天线跟踪接收卫星信号，画出信号功率谱曲线，与理想仿真信号功率谱做拟合分析，测试拟合曲线信号带宽；
S2：高增益天线跟踪接收卫星信号，接收到的射频信号连接到频谱仪或相噪仪；
1)利用仪器完成带外多余辐射功率谱密度测试；
2)进行带内杂散功率分布测试；
3)进行噪声功率分布测试；
S3：对采集数据进行功率谱分析，并与信号设计的标准功率谱比对，比较信号主要能量分布点处功率偏差；
1)对采集数据进行功率谱分析，并与信号设计的标准功率谱比对，比较信号主要能量分布点处功率偏差；
2)通过信号设计的标准功率谱与实测信号功率谱比较分析；
3)通过功率谱检测载波泄漏情况，综合考察信号频谱失真程度；
所述相关域的评估方法为：
S1：对接收的导航卫星信号进行载波剥离去除，得到实测信号基带波形；
S2：计算其与本地参考码的归一化互相关，并计算相对应的实际功率值，理想的功率与实际功率的差值的即为相关损失；
S3：画出接收信号鉴相曲线锁定点偏差εbias(δ)随超前-滞后间距δ的变化曲线；
S4：在信号的发射带宽内，相关器间隔0～1码片范围内，分析100码周期的数据段内SCB曲线的过零点偏差及其斜率的变化情况；
所述时域的评估方法为：
S1：对解调后的基带信号做相干累加平均处理；
S2：观察基带波形是否存在明显畸变，统计码周期内的信号每个正负码片对应时长，并与理想码片码片宽度做差，获得正负码片与理想码片的时间差序列；
S3：分别统计两个时间序列的最大值、最小值和峰峰值，并统计标准差和均值；
所述调制域的评估方法为：
S1：采集信号经过带宽为发射带宽的理想FIR锐截止滤波器，经过解调后获得基带信号；
S2：利用本地码产生器与接收的基带信号做计算，计算各个支路的民用信号的功率值，统计各个信号功率比；
S3：获得上述功率比与理想信号功率比比较，获得功率比偏差；
S4：对同一组数据中不同信号分量实现跟踪，跟踪过程中分别输出信号载波相位；
S5：统计分析各分量之间载波相位差值，与ICD信号设计结果比较，获得信号分量相对的相位误差；
所述能量域的评估方法为：
S1：在卫星扩频调制信号状态下，测量下行信号功率；
S2：统计分析信号功率变化范围及稳定性；
所述一致性的评估方法为：
S1：伪码相位均值的互差
1)在轨测试过程中，由卫星播发的射频信号经过天线接收，利用接收机进行观测；
2)卫星送出扩频信号，接收机连续24小时测量信号载波相位、码伪距等观测量；
S2：伪码相位互差稳定性
1)由卫星播发的射频信号经过天线接收，利用接收机进行观测；
2)卫星送出扩频信号，接收机连续24小时测量信号载波相位、码伪距等观测量；
3)考虑电离层对信号的影响；
所述极化方式的评估方法为：
...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶永南，卢晓春，王雪，石慧慧，张馥臣，贺成艳，
申请(专利权)人：中国科学院国家授时中心，
类型：发明
国别省市：陕西;61