[发明专利]基于时间同步的罗兰-C信号采集系统的设计方法

说明书

本发明公开了基于时间同步的罗兰‑C信号采集系统的设计方法，包括：步骤1：利用GNSS秒脉冲信号作为基准频率驯服本地恒温晶振，输出稳定的本地时钟，实现一个采样时钟和标准UTC同步的采样系统；步骤2：对步骤1采集到的罗兰‑C信号进行模拟信号调理；步骤3：对步骤2经过模拟调理后的罗兰‑C信号进行实时采集后滤波缓存，或者对采集的信号进行长时间累加并只传输累加后的包络信号；步骤4：将步骤3缓存或累加后的罗兰‑C信号通过UDP或USB数据传输协议发送到上位机，完成高速数据存储，进行后续的数据分析处理。本发明实现了采样时钟和标准UTC时间同步的同步采样系统，可以长期、实时的采集罗兰‑C系统不同台链的信号，还可以做长时间累加，提高信噪比。

技术领域

本发明属于信息技术数据采集技术领域，涉及一种基于时间同步的罗兰 -C信号采集系统的设计方法。

背景技术

罗兰-C导航系统是一种高精度远程陆基无线电导航系统，是一种脉冲式 双曲线定位系统，具有覆盖范围广、全天候、抗干扰能力强、可靠性高和稳 定性好等突出优点，是弥补卫星导航系统抗干扰能力差的首选方法。发生卫 星导航系统信号被干扰的现象，以解决单一依靠卫星导航系统的问题，故罗 兰-C导航系统慢慢成为世界上最广泛使用的无线电导航系统。

正常情况下接收到的罗兰-C信号会包含地波直达信号、经电离层一次反 射和多次反射的天波信号、路径上大型遮挡物的反射信号以及接收系统内部 的环境噪声和干扰。通常情况下罗兰-C天波会晚于地波35～500μs到达，这 是由于路径不同所造成的的时延。由于天波信号易受到影响而导致其信号不 稳定，所以常被作为干扰去除。

地波信号的传播时间可以预测而且地波信号比较稳定适合定位，因此传 统的罗兰接收机利用地波信号定位，通过天地波分离算法将天地波信号分 离，然后利用地波信号载波第三周期作为跟踪点进行信号跟踪，可以在很大 程度上提高信号强度和避免干扰。

罗兰-C天波信号的强度不小于地波信号的两倍以上，且传播距离远、幅 度衰减小，如果想要有效的利用天波信号，需要更加精确的提取混合信号中 的天波信号，但是现有的长波接收机均无法有效利用天波进行导航授时和定 位，因此想要研究天波信号的传播特性及其利用方法，首先就需要长期、实 时的采集罗兰-C信号，对其进行有效分析。长期采集罗兰-C信号不仅有助 于研究罗兰-C导航定位系统，还可以长期积累天波信号的变化数据，为我们 研究罗兰-C导航系统提供很大的帮助。综上所述，研究同步罗兰-C信号采 集系统具有非常重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于时间同步的罗兰-C信号采集系统的设计 方法，实现了一个采样时钟和标准UTC(世界协调时)时间同步的同步采样 系统，不仅可以长期、实时的采集存储不同台链的罗兰-C信号，还可以对不 同台链信号做长时间累加，只传输累加后的包络信号。不仅解决了罗兰-C信 号同步采样的问题，同时也解决了现有技术中存在的不能长时间、实时采集 罗兰-C信号的问题。

本发明所采用的技术方案是基于时间同步的罗兰-C信号采集系统的设 计方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1：利用GNSS秒脉冲信号作为基准频率驯服本地恒温晶振，输出 稳定的本地时钟，实现一个采样时钟和标准UTC同步的采样系统；

步骤2：对步骤1采集到的罗兰-C信号进行模拟信号调理；

步骤3：对步骤2经过模拟调理后的罗兰-C信号进行实时采集后滤波缓 存，或者对采集的信号进行长时间累加并只传输累加后的包络信号；

步骤4：将步骤3缓存或累加后的罗兰-C信号通过UDP或USB数据传 输协议发送到上位机，完成高速数据存储，进行后续的数据分析处理。

本发明的特点还在于：

步骤1通过GNSS秒脉冲信号作为基准频率驯服本地恒温晶振，获取到 高精度高稳定度的本地时钟，实现采样时钟和标准UTC时间同步。