一种获取驻波比引起非相干接收机最大码跟踪误差的方法技术

本发明专利技术提出了一种获取驻波比引起非相干接收机最大码跟踪误差的方法。本方法通过测量导航卫星射频链路的驻波比，获得射频链路的反射系数，进而获得二次反射信号的幅度和相位；计算叠加信号的幅度和相位，并获得地面非相干接收机的鉴别函数；求解当鉴别函数等于零时，得到由驻波比引起的非相干接收机最大码跟踪误差。本方法具有计算复杂度低、易于实施的优点，从而能准确全面地评估导航卫星下行链路驻波比对非相干接收机码跟踪误差的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及导航卫星
，特别是涉及。
技术介绍
在卫星导航系统中，导航卫星发射调制有扩频码的射频信号。地面接收机接收此射频信号，经过变频、解调获得卫星扩频码。并使用本地扩频码与卫星扩频码进行相关计算，依据相关计算的结果实现对卫星扩频码相位的跟踪。地面接收机分为非相干接收机和相干接收机两种。由于非相干接收机具有对载波相位不敏感的优点，应用更为广泛。码跟踪精度直接影响接收机测距的结果。调制有扩频码的信号在从基带产生到天线发射的过程中，射频链路的特性会对射频信号的幅度和相位产生影响。射频链路的阻抗不完全匹配会造成信号的反射，反射信号经天线发出被地面接收机接收后将导致码跟踪误差，进而造成伪码测距误差。阻抗失配造成的信号反射一般使用驻波比来衡量。现有文献只给出了驻波比的测试方法，而没有给出计算导航卫星下行射频链路驻波比引起的非相干接收机最大码跟踪误差影响的方法，导致在进行射频链路设计时只能进行定性分析，准确性较差。
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。本专利技术的技术解决方案是，步骤如下(I)测量获得射频信号输出设备的输出信号冲) = <νρ(0_θθ5(αν + (^)，其中aQ为输出信号的幅度，P为扩频码，《Cl为信号的角速度，％为信号的初始相位，t为时间；(2)测量并获得射频信号输出设备的输出阻抗\、电缆的特征阻抗Ztl和天线的输入阻抗Z2、电缆的传播时延τ和电缆的衰减a，根据射频信号输出设备的输出阻抗 Z1、天线的输入阻抗Z2和电缆的特征阻抗Ztl计算得出射频信号输出设备的前向反射系数r.以及天线的后向反射系数G(3)根据步骤(2)计算得出射频信号输出设备的前向反射系数以及天线的后向反射系数Γ2，计算得出射频信号输出设备的输出驻波比R以及天线的输入驻波比匕，其中I I为取绝对值操作；(4)根据x(t)、天线的后向反射系数r2、电缆的传播时延τ和电缆的衰减a，计算获得输出信号x(t)经电缆直接传播至天线后发出的直射信号Y1 (t) = A1 · P (t- Y i) · COS (ω ^+O1)式中A1= aaQ(l-|r2|)，Y1 = τ ,O1 =灼，(D1为直射信号的初始相位；(5)根据x(t)、天线的后向反射系数Γ2、电缆的传播时延τ和电缆的衰减a，计算获得输出信号x(t)被天线反射回射频信号输出设备，再被射频信号输出设备反射至天线后发出的二次反射信号y2 (t) = A2 · P (t- Y 2) · οο8(ω0 +Φ2)式中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种获取驻波比引起非相干接收机最大码跟踪误差的方法，其特征在于步骤如下：(1)测量获得射频信号输出设备的输出信号其中α0为输出信号的幅度，p为扩频码，ω0为信号的角速度，为信号的初始相位，t为时间；(2)测量并获得射频信号输出设备的输出阻抗Z1、电缆的特征阻抗Z0和天线的输入阻抗Z2、电缆的传播时延τ和电缆的衰减α，根据射频信号输出设备的输出阻抗Z1、天线的输入阻抗Z2和电缆的特征阻抗Z0计算得出射频信号输出设备的前向反射系数以及天线的后向反射系数(3)根据步骤(2)计算得出射频信号输出设备的前向反射系数Γ1以及天线的后向反射系数Γ2，计算得出射频信号输出设备的输出驻波比以及天线的输入驻波比其中||为取绝对值操作；(4)根据x(t)、天线的后向反射系数Γ2、电缆的传播时延τ和电缆的衰减α，计算获得输出信号x(t)经电缆直接传播至天线后发出的直射信号：y1(t)＝A1·p(t？γ1)·cos(ω0t+Φ1)式中A1＝αα0(1？|Γ2|)，γ1＝τ，Φ1为直射信号的初始相位；(5)根据x(t)、天线的后向反射系数Γ2、电缆的传播时延τ和电缆的衰减α，计算获得输出信号x(t)被天线反射回射频信号输出设备，再被射频信号输出设备反射至天线后发出的二次反射信号：y2(t)＝A2·p(t？γ2)·cos(ω0t+Φ2)式中A2＝α0α3|Γ1||Γ2|(1？|Γ2|)，γ2＝3τ，Φ2为二次反射信号的初始相位，arg()为取相位操作；(6)根据步骤(4)得到的直射信号y1(t)和步骤(5)得到的二次反射信号y2(t)，计算得出由天线发射出的叠加信号y(t)：y(t)＝y1(t)+y2(t)＝A1·p(t？γ1)·cos(ω0t+Φ1)+A2·p(t？γ2)·cos(ω0t+Φ2)(7)使用非相干接收机早相关器的输出与晚相关器的输出之差作为鉴别函数，由天线发出的叠加信号y(t)获得的鉴别函数S(ε)为：S(ϵ)=|Σi=12AiR(ϵ-Δτi+d2)exp(jΦi)|2-|Σi=12AiR(ϵ-Δτi-d2)exp(jΦi)|2=[A1R(ϵ-Δτ1+d2)+A2R(ϵ-Δτ2+d2)cos(ΔΦ)+A1R(ϵ-Δτ1+d2)+A2R(ϵ-Δτ2+d2)cos(ΔΦ)]×[A1R(ϵ-Δτ1+d2)+A2R(ϵ-Δτ2+d2)cos(ΔΦ)+A1R(ϵ-Δτ1+d2)+A2R(ϵ-Δτ2+d2)cos(ΔΦ)]其中ε为跟踪误差，R()为扩频码的自相关函数，时延差Δτi＝γi？γ1，d为早晚相关器间隔，i为自然数，∑()为求和操作，j为单位虚数；ΔΦ＝Φ2？Φ1为二次反射信号与直射信号的初相位差；(8)当ΔΦ＝0°或者180°时，将鉴别函数S(ε)＝0所计算获得的ε值作为最大码跟踪误差εmax：当ΔΦ＝0°时：ϵmax=Δτ2α2(V1-1)(V2-1)(V1+1)(V2+1)+α2(V1-1)(V2-1)0≤Δτ2≤τLα2(V1-1)(V2-1)2(V1+1)(V2+1)τL<Δτ2≤τHα2(V1-1)(V2-1)(d+2Rc-2Δτ2)4(V1+1)(V2+1)-2α2(V1-1)(V2-1)τH<Δτ2≤Tc+d20Tc+d2≤Δτ2其中Tc为测量获得扩频码码片宽度，τL=(V1+1)(V2+1)+α2(V1-1)(V2-1)2(V1+1)(V2+1),τH=α2(V1-1)(V2-1)d2(V1+1)(V2+1)+Tc-d2;当ΔΦ＝180°时：ϵmax=-Δτ2α2(V1-1)(V2-1)(V1+1)(V2+1)-α2(V...

【技术特征摘要】
1. 一种获取驻波比引起非相干接收机最大码跟踪误差的方法，其特征在于步骤如下 (1)测量获得射频信号输出设备的输出信号40= ^VP(0_cos(6V + (^fl)，其中CItl为输出信号的幅度，P为扩频码，Otl为信号的角速度，￠9。为信号的初始相位，t为时间； (2)测量并获得射频信号输出设备的输出阻抗τχ、电缆的特征阻抗Ztl和天线的输入阻抗&、电缆的传播时延τ和电缆的衰减α，根据射频信号输出设备的输出阻抗Z1、天线的输入阻抗Z2和电缆的特征阻抗Ztl计算得出射频信号输出设备的前向反射系数T1乙I十厶O以及天线的后向反射系数1^ =; (3)根据步骤(2)计算得出射频信号输出设备的前向反射系数q以及天线的后向i+W反射系数Γ2，计算得出射频信号输出设备的输出驻波比M 二以及天线的输入驻波比K，其中11为取绝对值操作； (4)根据x(t)、天线的后向反射系数Γ2、电缆的传播时延τ和电缆的衰减α，计算获得输出信号x(t)经电缆直接传播至天线后发出的直射信号Yi (t) = A1 · p(t-y i) · cos (ω 0 +Φ D 式中A1 = α α0(1-| Γ2|), Y1 = τ ,Φλ= φ0-ω0τ , Φ χ为直射信号的初始相位； (5)根据x(t)、天线的后向反射系数Γ2、电缆的传播时延τ和电缆的衰减α，计算获得输出信号x(t)被天线反射回射频信号输出设备，再被射频信号输出设备反射至天线后发出的二次反射信号y2(t) = A2 · P (t- Y 2) ...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂欣，米红，刘家兴，刘庆军，谢军，
申请(专利权)人：北京空间飞行器总体设计部，
类型：发明
国别省市：