[发明专利]一种集中分布式多系统导航信号处理平台

说明书

本发明公开了一种集中分布式多系统导航信号处理平台，属于卫星导航技术领域。其包括1个一体化导航信号下变频器、1个信号采集与综合处理主板、6个基带信号处理板、1个高速传输背板和1个电源模块。该平台充分利用了多系统导航频段的复用性特征及处理算法相似性与差异化特征，采取基于四系统频段整合策略的复用式频率分配策略完成导航信号变频处理，并以此为依托完成导航信号一体化采集与分配，并通过GTX高速传输接口实现数字中频信号的实时分配，进而完成四系统各频点信号的基带处理及业务信息输出。本发明提升了多频点情况下信道变频资源及基带数据采集资源的复用性，可以实现导航信号监测接收机的信号兼容性和扩展性。

技术领域

本发明涉及卫星导航、信号处理、高速互联等技术领域，特别是指一种集中分布式多系统导航信号处理平台。

背景技术

卫星导航信号监测接收机作为导航信号接收机产品的一个重要分类，包括导航系统监测接收机及用作其它增强类系统和环境监测系统的各类测量型接收机，不同于车载、手持等导航用户机，监测接收机除实现正常的定位与授时等功能外，还能够提供伪距、载波相位、多普勒、载噪比等原始观测数据及原始导航电文信息等，是实现导航系统高精度星地时间同步、卫星定轨、电离层传播延时修正及各类导航增强系统完好性监测的关键支撑。当今各国主流监测接收机产品包括用于卫星导航系统运行支撑的位于美国西维吉尼亚(WestVirginia)的GBT监测接收系统、德国宇航中心（DLR）通信导航研究所研制的BaySEF监测接收机及用于导航增强类系统的由IFEN公司开发的GATE接收机和由Novatel公司开发的WAASG-II型监测接收机等。

监测接收机因其任务性质，一般具有以下3类特点：

（1） 信号处理功能多样性：根据应用系统、任务类型、应用场合不同导致信号处理需求不同，如当设备用在具有复杂电磁环境的区域时，除该类设备标配的导航原始观测数据采集、电文解调、定位授时功能外，还应具备抗干扰及干扰监测信号处理能力等。

（2） 信号体制兼容性：因多系统兼容互操作等需求，该类产品多数具备对多系统、多频点、多种调制方式的兼容能力，并且随着卫星导航系统发展不断升级纳入，如上述提到的BaySEF监测接收机最大特点就是在传统BPSK信号的基础上增加了对Galileo系统E5频点AltBOC体制信号的处理能力。

（3） 灵活配置与扩展性：因应用场合、任务性质、监测内容的差异，与用户机类产品的高度集成化、封装化和兼容化的设计理念不同，该类产品在设计过程中更多考虑导航频点、监测容量配置性及设备软、硬件扩展性，为功能增添、导航系统与监测信号体制升级奠定基础。

基于上述特点，导航信号监测接收机产品设计研制过程中，虽然Novatel、IFEN等公司会在一些经典通用型号测量型接收机开发过程中采用基于基带处理芯片的低成本方式，但在更多具有定制化需求或精度要求较高的设备（如GPS、Galileo等导航系统装配于地面监测站，用于星地时间同步及高精度卫星定轨的监测接收机）中，导航信号监测接收机类产品更偏向与基于通用性可重构信号处理平台的定制化设计开发方式。

一般情况下，该类通用性可重构平台多使用面向导航频点的处理方式，即以待处理频点为对象，设计信号模拟下变频、A/D采样、数字下变频及基带捕获跟踪等处理。该类设计具有良好的硬件可重构性及信号体制通用性，同时也存在一定不足，主要表现为：当处理系统及频点数目较多时，以频点为对象的信号处理平台硬件资源过分分布，存在大量处理资源消耗问题，设备集成规模也会随即变大，不具备良好的可扩展性。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种集中分布式多系统导航信号处理平台，该平台可同时兼容包括北斗、GPS、GLONASS、Galileo在内的四大主流卫星导航系统，具有硬件资源复用率高、整体扩展性强的特点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：