[发明专利]一种卫星无线电导航业务通道零值标定系统

摘要

一种卫星无线电导航业务通道零值标定系统，包括双通道数字示波器、控制和处理计算机、衰减器和矢量网络分析仪。矢量网络分析仪对测试电缆和衰减器的时延进行校准。双通道数字示波器对导航卫星的秒脉冲信号和待测试的RNSS信号通道输出进行同步采样，控制和处理计算机完成对示波器的初始化、示波器通道数据采集、零值起点确定、通道初始化、本地参考数据生成、RNSS信号的捕获，零值计算，最终得到RNSS信号发射通道的绝对时延。本发明系统采用数字域处理方式，适用导航卫星信号体制中各种调制方式的RNSS信号通道零值标定，标定精度只取决于系统热噪声、测试电缆的校准精度和A/D采样分辨率。

主权项

一种卫星无线电导航业务通道零值标定系统，其特征在于包括：衰减器、双通道数字示波器、控制和处理计算机、以及矢量网络分析仪，其中：衰减器：有线连接在卫星无线电导航业务通道的输出端与双通道数字示波器之间，对卫星无线电导航业务通道的输出信号电平进行衰减，使得双通道数字示波器的输入电平在正常值范围内；双通道数字示波器：利用卫星秒脉冲信号的起始变化沿作为采样触发，对卫星的秒脉冲信号和衰减器送来的信号进行同步采样；控制和处理计算机：包括零值起始点获取模块、RNSS数据载入模块、本地参考数据生成模块、捕获模块和零值计算模块，零值起始点获取模块：对双通道数字示波器采集的卫星秒脉冲信号进行处理，确定秒脉冲信号起始沿的样本点序号S作为通道零值的起始点；RNSS数据载入模块：根据通道零值的起始点序号S以及预先设定的截取长度L，在双通道数字示波器采集的卫星无线电导航业务通道输出的信号数据中，从第S+1个样本点开始读取L个样本点作为待处理数据；本地参考数据生成模块：首先根据双通道数字示波器的采样频率生成一个周期的、样本点数目为N的伪随机码；随后根据卫星无线电导航业务通道信号的调制方式生成基带数据，如果是BPSK调制则将伪随机码格式转换成BPSK调制基带数据，如果是BOC调制则根据BOC调制参数生成样本点数目为N的副载波，副载波样本点与伪随机码样本点进行模2加处理，形成BOC调制基带数据，截取调制基带数据样本点的前L个样本点作为本地基带数据；然后根据卫星无线电导航业务通道的中心频率f0和双通道数字示波器的采样率，生成本地载波数据，本地载波频率以f0为中心，步进量为ft，在±n·ft范围内生成2n+1个载波频率，其中步进量ft取不大于500Hz的固定值，n取不大于10的正整数；最后对每个载波频率分别生成样本数目为L的正弦单载波和余弦单载 波样本数据组，分别与本地基带数据相乘后形成一个长度为L的复数形式数组，2n+1个频点对应2n+1个复数形式的本地参考数据组；捕获模块：将待处理数据进行傅立叶变换后取共扼作为乘数1，将本地参考数据进行傅立叶变换作为乘数2，乘数1和乘数2进行共轭乘法处理，各组乘积分别进行逆傅立叶变换、幅度平方，并在2n+1组时域幅度平方数据进行峰值搜索，确定出峰值点对应的样本点序号值；零值计算模块：将捕获模块确定的峰值点对应的样本点序号值乘以双通道数字示波器的采样周期，加上卫星秒脉冲信号输出端至双通道数字示波器连接电缆的时延，减去卫星无线电导航业务通道输出端到衰减器连接电缆、衰减器到双通道数字示波器的连接电缆以及衰减器本身的组合时延，计算得到卫星无线电导航业务通道的零值；矢量网络分析仪：对连接电缆、衰减器的时延进行校正。