[发明专利]一种针对发射机通道非理想性的导航信号校正方法

说明书

本发明公开了一种针对发射机通道非理想性的导航信号校正方法，解决现有技术不能有效地解决工作在饱和点的HPA的失真补偿、计算复杂度高、资源消耗大、以及不适合星载产品使用的问题。本发明包括以下步骤：步骤1：获取发射机通道的线性和非线性传输特性；步骤2：建立发射机通道非理想性失真补偿仿真模型；步骤3：设计复系数FIR数字基带滤波器；步骤4：在发射机的导航信号基带产生单元中实现步骤3所设计的复系数FIR数字基带滤波器，并评估其效果。本发明方法通过较少阶数的复系数FIR数字滤波器即可实现导航信号的失真校正效果，计算复杂度低，资源消耗小，能适用于发射机非理想性造成的现有的全部导航信号的信号质量校正。

技术领域

本发明涉及发射机非线性特性的校正领域，具体涉及一种针对发射机通道非理想性的导航信号校正方法。

背景技术

全球导航卫星系统(GNSS)已经成为使用范围最广的导航工具，能够为陆地、航空、航海用户提供精确的、可靠的定位导航服务，GNSS信号质量是影响系统关键性能和指标实现的重要因素。随着BOC、MBOC、AltBOC调制等新型调制技术以及Interplex、CASM、POCET等多种恒包络复用技术的使用，单一频点上往往调制着多个分量，占据着更大的带宽。发射机是实现导航信号放大的关键业务单元，受限于目前的工艺水平，发射机通道非理想性——通道幅频响应不平坦、相频响应非线性、高功率放大器(HPA)AM-AM、AM-PM失真——对宽带信号的信号质量影响尤为显著，具体表现为信号带内功率谱失真，相关损失和S曲线过零点偏差偏离正常值，最终影响导航定位性能。

在数字基带信号生成单元中实现导航信号预失真是解决发射机通道非理想性失真最简单易行的手段。但目前大量针对HPA非线性失真的研究均不能有效地解决工作在饱和点的HPA的失真补偿问题，并且这些算法计算复杂度高，资源消耗大，不适合星载产品使用。同时，在HPA非线性失真的作用下，线性补偿的效果也将大大减弱。因此，在不回避HPA非线性失真的情况下，如何改善发射机输出导航信号的质量是一个亟需解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种针对发射机通道非理想性的导航信号校正方法，解决现有技术不能有效地解决工作在饱和点的HPA的失真补偿、计算复杂度高、资源消耗大、以及不适合星载产品使用的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种针对发射机通道非理想性的导航信号校正方法，包括以下步骤：

步骤1：获取发射机通道的线性和非线性传输特性；

步骤2：根据步骤1获取的发射机通道线性和非线性传输特性建立发射机通道非理想性失真补偿仿真模型；

步骤3：根据步骤2建立的发射机通道非理想性失真补偿仿真模型设计复系数FIR数字基带滤波器；

步骤4：在发射机的导航信号基带产生单元中实现步骤3所设计的复系数FIR数字基带滤波器，并评估其效果。

具体地说，在所述步骤1中，因HPA前置滤波器、HPA、以及多路复用器(OMUX)是发射机通道线性失真和非线性失真的主要来源，因此建立采用矢量网络分析仪对HPA前置滤波器、HPA、以及OMUX这三者的级联链路进行测量的发射机通道传输特性测量系统，以获取发射机通道的线性和非线性传输特性。

更具体地说，在所述步骤1中，通过发射机通道传输特性测量系统来获取发射机通道的线性和非线性传输特性曲线的具体方法为：

获取发射机通道线性传输特性曲线：将矢量网络分析仪置于频率扫描模式，输出激励大小以能使HPA工作在饱和区为准，扫描的频带范围需覆盖信号的发射带宽，获取发射机通道的S21参数，即可得到发射机通道线性传输特性曲线；