[发明专利]一种基于正交信号输入的卫星导航终端电磁兼容性测试装置及测试方法

说明书

技术领域

本发明属于电磁兼容测试技术领域，涉及一种基于正交信号输入的卫星导航终端电磁兼容性测试装置及测试方法。

背景技术

卫星导航信号到达地面时的功率极小，为使卫星导航终端能够正常工作，就要求卫星导航终端中的卫星导航接收机具有较高的灵敏度，但是高灵敏度会导致卫星导航接收机的电磁环境适应性较差。因此，对卫星导航终端的电磁环境适应性进行测试，是其能够使用的先决条件之一。

现阶段对卫星导航终端的电磁兼容测试方法，主要包括传导法和辐射法，传导法实现简单且精度较高，但无法考虑接收天线特性对卫星导航信号的可能影响，对于现今多使用自适应导航天线作为抗干扰手段的接收机，传导法无法反映真实情况；辐射法采用实物天线对信号进行接收，更接近真实情况，但模拟导航源数量较多，轨道难以规划，成本高昂。

发明内容

本发明针对现阶段卫星导航终端的电磁兼容测试中，传导法与辐射法各自存在的不足和局限，提出一种基于正交信号输入的卫星导航终端电磁兼容性测试装置及测试方法，该电磁兼容性测试装置包括如下组成部分：

上位PC机、卫星导航信号模拟器、干扰信号发生器、参考信号源、正交调制模块、测试姿态调整模块、发射天线、标准导航接收天线、合路器、功分器、正交解调模块以及频谱测量模块。被试品卫星导航终端包括卫星导航接收机与自适应导航接收天线。

电磁兼容性测试装置中各个模块和设备的连接方式和信号流向：

上位PC机连接并控制卫星导航信号模拟器、干扰信号发生器、参考信号源以及测试姿态调整模块；

卫星导航信号模拟器产生多路导航信号叠加的模拟导航信号，通过线缆传导传输给合路器的输入端口。

参考信号源与干扰信号发生器分别产生参考信号与干扰信号，再经过正交调制模块分别调制在一对相互正交的载波上，形成正交信号，载波频率与模拟导航信号载波相同；其中，经过正交调制后的参考信号经由测试姿态调整模块对参考信号发射天线进行方位调整，干扰信号发射天线则按照预定测试位置架设，两副发射天线将信号发出，导航接收天线接收参考信号与干扰信号并送给合路器的输入端口。

导航接收天线为标准导航接收天线或者自适应导航接收天线。

合路器将模拟导航信号、参考信号和干扰信号合成一路输出，经过功分器，将合成信号等分为两路，一路传输给卫星导航接收机，另一路使用正交解调模块分离出参考信号与干扰信号，分别传输给2个频谱测量模块进行测量。

一种基于正交信号输入的卫星导航终端电磁兼容性测试方法，具体步骤如下：

步骤一、卫星导航信号模拟器产生多路导航信号叠加的模拟导航信号；

步骤二、获取卫星导航接收机正常工作状态时单路模拟导航信号的强度；

将叠加的模拟导航信号传输至合路器的一路输入端口，合路器的另一路输入端口接匹配负载，即不输入信号，合路器将两路端口的输入信号合为一路，从输出端口输出至功分器的输入端口，再分为两路输出，一路直接注入卫星导航接收机，另一路传输给频谱测量模块；调整叠加模拟导航信号强度，使接收机达到正常工作状态，并通过频谱测量模块测得叠加模拟导航信号强度为T_s，进一步计算单路模拟导航信号的均值T_s'；

步骤三、干扰信号发生器、参考信号源分别生成干扰信号和参考信号，并进行正交调制；

干扰信号发生器按照被试品的抗干扰性能，产生相应干扰信号。干扰信号经正交调制后，覆盖卫星导航终端的工作频率或其他要求的频率；

参考信号源产生与单路模拟导航信号强度相等的参考信号；参考信号根据需求选择。

使用正交调制模块将参考信号与干扰信号调制在一对正交载波上，产生相互正交的调制参考信号与调制干扰信号；正交载波的频率与卫星导航信号载波的频率相同。

改变参考信号源和干扰信号发生器的输出，从而调整调制参考信号和调制干扰信号的幅度和带宽。

步骤四、根据步骤二中的模拟导航信号强度，调整调制参考信号强度和调制干扰信号的强度；