[发明专利]一种基于形态匹配的卫星接收机授时保持方法

说明书

技术领域

本发明涉及卫星导航系统应用技术领域，具体涉及一种基于形态匹配的卫星接收机授时保持方法。

背景技术

目前全球卫星导航系统发展迅速，主要包括美国的GPS卫星导航系统、俄罗斯的GLONASS卫星导航系统、欧洲的GALILEO卫星导航系统及中国的BDS卫星导航系统，授时型卫星接收机的授时信号通常作为时间同步系统的时间基准，在卫星接收机的工作过程中，由于存在突发干扰信号或卫星信号被遮挡等各种因素会造成丢失卫星信号情况，因此提高接收机的保持性能有重要的应用价值。保持性能是指在卫星接收机接收不到卫星信号情况下授时信号在单位时间内的漂移量。

通常授时型卫星接收机基于体积和成本考虑通常采用精度小于0.1PPM的普通晶振作为时钟源，目前基于普通晶振的卫星接收机在卫星信号丢失情况下的保持控制算法研究成果较少，主要以下两种处理方法，其一，以补偿控制量量化误差的方法进行保持控制处理，以减少授时脉冲信号的漂移以提高保持性能；其二，在卫星信号正常情况下以跟踪控制量数据建立数学模型的方式进行保持控制处理，以提高授时信号保持性能，其中采用补偿控制量量化误差的方法未考虑晶振的老化漂移因素，未从本质上解决授时信号的漂移问题；采用建立数学模型的保持控制算法由于普通晶振中的老化曲线不稳定，使得数学模型建立的比较复杂且效果不理想。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于形态匹配的卫星接收机授时保持方法，本发明解决了传统的保持控制算法未从本质上解决授时信号的漂移问题或者算法复杂且效果不理想的技术问题。

本发明通过以下技术方案实现：

一种基于形态匹配的卫星接收机授时保持方法，包括如下步骤：

步骤1、接收机接收卫星信号，根据跟踪控制算法和卫星时标信号生成控制量来调整授时脉冲信号，并将控制量存储到控制量数据序列(X₁，X₂，…，X_n)中；

步骤2、当卫星接收机接收不到卫星信号时，判断已存储的控制量数据序列长度n是否大于预设的控制量最低长度m的2倍,若是，转到步骤3；若否，转到步骤7；

步骤3、定义源匹配数据序列如下：

Z₁＝{X₁，X₂，X₃，…，X_m-1，X_m}

Z₂＝{X₂，X₃，X₄，…，X_m，X_m+1}

…

Z_n-2m+1＝{X_n-2m+1，X_n-2m+2，X_n-2m+3，…，X_n-m-1，X_n-m}

定义目标匹配数据序列如下：

Z_n-m+1＝{X_n-m+1，X_n-m+2，X_n-m+3…X_n-1，X_n}；

将目标匹配数据序列Z_n-m+1与源匹配数据序列Z₁、Z₂、…Z _n-2m+1依次进行相关运算，选取相关运算结果值最大的源匹配数据序列Z_k＝{X_k，X_k+1，X_k+2…X_k+m-2，X_k+m-1}作为晶振老化特性曲线；

步骤4、基于晶振老化特性曲线之后的控制量数据组成的数据序列S＝{X_k+m，X_k+m+1，X_k+m+2，…，X_n}生成保持控制量数据序列H：

步骤5、依次使用保持控制量数据序列H中的元素来调整授时脉冲信号；

步骤6、检测接收机是否接收到卫星信号，若是，转到步骤1；若否，检测接收机接收不到卫星信号的持续时间t是否大于n-k-m+1秒，若是，转到步骤7；若否，转到步骤5；

步骤7、接收机作出无法进行授时脉冲调整的错误提示，无授时信号输出。

其中步骤3具体包括如下步骤：