[发明专利]一种基于软件接收机的导航信号模拟器时延测量方法

说明书

本发明公开了一种基于软件接收机的导航信号模拟器时延测量方法，包括以下步骤：首先利用高速示波器采集导航信号模拟器发射的射频信号，然后使用软件接收机将此离散化的射频信号下变频为基带信号，对此基带信号进行解调获得本地伪码；最后将基带信号和本地伪码的非相干累积结果输入伪码鉴相器进行迭代获得码片内时延测量值。该方法能够在没有硬件伪码产生模块的情况下对导航模拟器的时延测量值进行估计，可以适用于所有的BPSK导航信号模拟器的时延测量。

技术领域

本发明涉及卫星导航技术领域的信号模拟器时延测量方法，特别涉及一种基于软件接收机的导航信号模拟器时延测量方法。

背景技术

导航信号模拟器能够发射卫星导航射频信号，能够方便用户设备的测试，已经成为导航领域重要的测试设备之一。但是，导航信号模拟器自身存在时延，其影响了对用户设备的测试性能。

目前对于导航信号模拟器时延测量的方法主要有示波器观察法和接收机相关法。示波器观察法需要较高的信噪比，不能测量被噪声淹没的导航信号，也不能测量没有明显信号翻转点的信号比如BOC和长周期导航信号等；接收机相关法需要伪码生成模块，然而这在一些情况尤其是非公开伪码应用条件下是不方便的。

发明内容

针对上述已有技术的不足，本发明提供了一种基于软件接收机的导航信号模拟器时延测量方法。

本发明的技术方案是：

一种基于软件接收机的导航信号模拟器时延测量方法，包括以下步骤：

S1：利用高速示波器采集导航信号模拟器发射的射频导航信号，获得离散化的射频导航信号数据；

S2：将此离散化的射频导航信号数据进行正交下变频处理，同时估计此导航信号的多普勒频移和载波初始相位，将估计得到的多普勒频移和载波初始相位从下变频的信号中剥离，获得剥离多普勒频移和载波初始相位的两路正交基带信号分别为I支路信号和Q支路信号；

S3：按照所采集射频导航信号的伪码速率对S2中的I支路信号进行解调，将解调获得的伪码序列作为本地伪码，并将此本地码分别超前和滞后d(d≤0.5)个码片，获得超前本地伪码和滞后本地伪码；

S4：将S2获得的两路正交基带信号和超前本地伪码以及滞后本地伪码分别作为两个非相干累加器的输入，其中一个非相干累加器的输入为两路正交基带信号和超前本地伪码，另一个非相干累加器的输入为两路正交基带信号和滞后本地伪码；

S5：每个非相干累加器对输入信号和本地伪码进行非相干累加，分别输出超前非相干累积值E和滞后非相干累积值L；

S6：将S5获得的超前非相干累积值E和滞后非相干累积值L作为伪码鉴相器的输入，伪码鉴相器对输入值E和L进行鉴相处理，获得伪码鉴相值δ₁；

S7：根据S6获得的伪码鉴相值δ₁对超前本地伪码和滞后本地伪码的码相位同时进行调节，它们的码相位调节量为-δ₁；

S8：继续重复S4至S7，获得多次伪码鉴相值，第i次鉴相值为δ_i，并记录每次鉴相值δ_i，使下一次获得的鉴相结果δ_i+1不断缩小并趋近于0，当δ_i小于设定阈值(该阈值在实际应用中一般小于纳秒量级)时，退出重复迭代操作，此时本地伪码码相位τ_i+1即为码片内时延测量值。

在步骤S1中，所使用的高速示波器能够对信号进行满足带通采样定理的数据采样；需要对高速示波器和导航信号模拟器进行时钟同步；利用高速示波器采集导航信号模拟器发射的射频信号时可以分为离线采集方式和在线采集方式。