[发明专利]一种用于卫星信号仿真的合成控制反馈校正系统及方法

摘要

本发明公开了一种用于卫星信号仿真的合成控制反馈校正方法和系统，所述方法包括：以设定周期为间隔获取多组卫星仿真信号的导航参数状态值；根据当前周期导航参数状态值利用合成控制参数数学仿真计算方法计算合成控制参数；将合成控制参数作为高阶信号合成器的相位各阶控制量，控制高阶信号合成器输出数字中频信号；输入数字中频信号至导航参数估计模块，得到导航参数状态估计值；将导航参数状态估计值与当前周期导航参数状态值作差，得到导航参数状态偏差值；利用导航参数状态偏差值修正下一周期导航参数状态值。本发明能够减小经过信号合成后的数字信号与数学仿真计算得到的信号结果之间的偏差，提高数学仿真计算的精度。

主权项

1.一种用于卫星信号仿真的合成控制反馈校正方法，其特征在于，包括：以设定周期为间隔获取多组卫星仿真信号的导航参数状态值；每组所述导航参数状态值包括测距码相位、载波相位一阶导数、载波相位二阶导数、载波相位三阶导数；根据当前周期导航参数状态值利用合成控制参数数学仿真计算方法计算合成控制参数；将所述合成控制参数作为高阶信号合成器的相位各阶控制量，控制所述高阶信号合成器输出数字中频信号；输入所述数字中频信号至导航参数估计模块，得到导航参数状态估计值；将所述导航参数状态估计值与所述当前周期导航参数状态值作差，得到导航参数状态偏差值；利用所述导航参数状态偏差值修正下一周期导航参数状态值；其中，所述根据当前周期导航参数状态值利用合成控制参数数学仿真计算方法计算合成控制参数，具体包括：确定所述合成控制参数与测距码相位、载波相位一阶导数、载波相位二阶导数、载波相位三阶导数的关系式为式中，c₀，c₁、c₂、c₃表示合成控制参数，τ(t)表示测距码相位，f(t)表示载波相位一阶导数、表示载波相位二阶导数、表示载波相位三阶导数，const_f为标准载波频率与测距码频率的比值；计入噪声，运用相关积分对式(1)进行积分估计，得到第k个周期测距码相位与合成控制参数的关系和第k个周期的载波相位一阶导数、载波相位二阶导数、载波相位三阶导数和合成控制参数的关系分别为：式中，k为周期数，是通过模拟器的同步时标计数得到的已知量；T_I为设定周期；n_τ(k)、n_f(k)、表示噪声信号；令传递矩阵A_k为其中，则合并式(2)和(3)得L_k＝A_k·c+N_k        (4)式中，c＝[c₀ c₁ c₂ c₃]^T；根据式(4)构造最小均方误差目标函数为将式(4)改为误差方程的形式为则式(5)的最小均方误差目标函数可等效为式中，表示在第k个周期时估计的合成控制参数向量c，为L_k的协方差矩阵，为的协方差矩阵；对式(6)中的求极值可得将式(6)代入式(8)，进一步可解得求解式(9)得到合成控制参数c。