[发明专利]一种新型卫星导航信号的质量评估方法

权利要求书

1.一种新型卫星导航信号的质量评估方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，利用增益大于50dBi的接收导航卫星下行信号；信号经过低噪声放大器和接收通道后，到达同步数据采集设备；

步骤二，对导航信号进行数据采集，采样频率大于等于250MHz，采样位数大于等于14位，采样结果存储到数据磁盘阵列；

步骤三，对导航信号的各个支路信号分别进行捕获、跟踪和解调处理，计算接收信号合成功率谱偏差，计算各支路分量的相关损失、S曲线过零点偏差、鉴相曲线斜率偏差以及信号分量间载波相位偏差，然后将实测信号的分析结果与其接口规范控制文件公布的指标进行比对，判断接收信号各项指标是否符合设计要求；

所述的计算接收信号合成功率谱偏差包括以下步骤：利用Welch周期图法对导航信号进行重叠加窗估计其功率谱，假设导航信号x(n)的总长度为Len，总共分为M段，每段数据长度为N，重叠比例因子取r＝0.5；对x(n)的各小段数据进行加窗处理，则各段信号的离散傅里叶变换Welch周期图法的信号功率谱得到信号功率谱之后，通过计算合成功率谱偏差稳定度和单调倾斜度来衡量信号频域性能；在信号主瓣带宽内，实测卫星信号功率谱PSD_real(nf)与设计信号功率谱PSD_ideal(nf)作差，得到合成功率谱偏差曲线P_residual(nf)，统计曲线标准差得到偏差稳定度P_stability，其中，NTotal为指定带宽内实测信号功率谱采样点数；对合成功率谱偏差曲线做多项式拟合，计算以中心频点为中心两侧功率谱偏差的单调变化绝对值P_{slop_left}和P_{slop_right}，得到曲线单调倾斜度P_slop＝max(P_{slop_left}-P_{slop_right})；

所述的计算各支路分量的相关损失包括以下步骤：根据信号设计情况仿真得到理想无失真信号，然后利用接收信号与接收机本地复现测距码做相关，获得接收信号相关峰最大值；理想信号与接收机本地复现测距码做相关，获得理想信号相关峰最大值相关损失

所述的计算各支路分量的相关损失中，S_BBPreProc(t)为经过带宽为信号设计带宽滤波器后的实测基带信号；S_Ref(t)为经过带宽为信号设计带宽滤波器后本地参考信号；T_p为码周期；

所述的计算S曲线过零点偏差包括以下步骤：

设超前相关器与滞后相关器的间距为δ，即时相关器输出为P₀，超前相关器输出为滞后相关器输出为则不同码跟踪环鉴相器的S曲线计算方法分别如下：

①非相干超前减滞后幅值鉴相器

②非相干超前减滞后功率鉴相器

③似相干点积功率鉴相器

④相干点积功率鉴相器

计算得到S曲线后，则锁定点偏差ε_bias(δ)计算方法为SCurve(ε_bias(δ),δ)＝0；绘制接收信号鉴相曲线锁定点偏差ε_bias(δ)随超前-滞后间距δ的变化曲线，即可得到S曲线过零点偏差曲线SCurve_Bias(δ)。

2.根据权利要求1所述的新型卫星导航信号的质量评估方法，其特征在于，所述的计算鉴相曲线斜率偏差包括以下步骤：S曲线过零点斜率在不同相关器间隔下求解设计信号的S曲线过零点斜率，同时求解实测信号S曲线过零点斜率，将实际斜率曲线和理想斜率曲线对应点相除，即可获得鉴相曲线斜率偏差。

3.根据权利要求1所述的新型卫星导航信号的质量评估方法，其特征在于，所述的计算信号分量间载波相位偏差包括以下步骤：将同一组采样数据的各个信号分别进行捕获和跟踪处理，得到各信号分量的载波相位估计值；将各信号分量的载波相位估计值之间的差值与其设计数值进行比较分析，即可获得载波相位相对偏差测量结果。