[发明专利]一种卫星导航理想信号相关功率估计方法

说明书

本发明公开了一种卫星导航信号中理想信号相关功率的估计方法，主要包括理想信号生成方法和相关功率计算两个步骤。对于理想信号生成，针对不同信号分量采用的调试方式，生成所有相关信号分量的测距码主码、测距码子码、子载波和导航电文信息，在相同采样率条件下得到不同信号分量的采样信号，生成数字基带复信号，经过滤波后得到带限数字基带复信号。对于相关功率计算，设置读取周期次数，读取当前周期理想基带复信号，对其进行滤波，然后与本地基带信号进行相关处理，计算主瓣带宽条件下的相关功率和发射带宽下的相关功率，对每个周期的计算结果取平均值，即相关功率的估计值。本发明可有效减少初始误差对估计结果的影响，并具有适应性强的优点。

技术领域

本发明涉及卫星导航领域，特别涉及一种用于卫星导航信号相关损耗评估的理想信号相关功率估计方法。

背景技术

卫星导航空间信号是卫星导航系统面向用户应用提供的唯一接口，对其进行质量评估是从信号层面对导航系统服务性能的细化考核，因而卫星导航信号质量评估是卫星导航系统准确性和完好性性能提升的重要手段，也越来越受到各国卫星导航系统的重视。信号质量评估的内容主要包括频域、时域、相关域、调制域、相位一致性五个方面，其中与测距精度密切相关指标是相关函数、相关损耗和S曲线偏差，特别是相关损耗指标要求已明确写入各卫星导航系统的接口说明文件中。

目前对于相关损耗的估计方法，相关发明较少，具体过程也未见公开，尤其是关于理想信号相关功率的估计方法，如果方法不明确将会造成估计结果误差，进而影响该信号相关损耗的评估结果。

相关损耗的定义是指在信号设计频带带宽上的实际接收信号功率，与理想相关型接收机使用同样频带带宽内精确复制信号波形所得到信号功率间的差值。其中，带宽滤波器采用理想锐截止滤波器且带宽内为线性相位。引起相关损耗的因素主要有两方面：一是星上有效载荷失真造成的损耗，例如信号传输线路的衰减、变频器和滤波器等模拟器件的非理想特性等。二是由信号调制方式及带限滤波缺陷造成的损失，例如恒包络调制方式会引入交调分量影响正常信号接收等。

发明内容

本发明是针对相关损耗评估中关于卫星导航理想信号相关功率估计问题，提出了一种理想信号相关功率的估计方法。

本发明的技术内容如下：

一种卫星导航理想信号相关功率估计方法，其特征在于：包括生成理想信号和理想信号相关功率计算两步。

所述的生成理想信号，其具体步骤包括，

(1)针对不同信号分量采用的调试方式，生成所有相关信号分量的测距码主码、测距码子码、子载波和导航电文信息；其相关信号分量的测距码子码和导航电文信息用符号1代替；

(2)在相同采样率条件下得到不同信号分量的采样信号；

(3)根据不同调制方式生成无限带宽条件下的数字基带复信号，再经过对应的带宽滤波器滤波后得到理想带限数字基带复信号。

所述的理想信号相关功率计算，其具体步骤包括，

(1)设置读取周期次数n＝0，读取当前周期的理想带限数字基带复信号dat_iq，其中，周期长度为所读取的理想带限数字基带复信号的信号分量测距码周期；

(2)将读取的理想带限数字基带复信号dat_iq经过主瓣带宽滤波器，得到滤波后信号dat_filter_iq，然后与本地基带信号sig_local进行相关处理，得到r_P(dat_filter_iq,sig_local)，其计算公式为