[发明专利]卫星信号载噪比估计方法及装置

说明书

本发明实施例提供一种卫星信号载噪比估计方法及装置，该方法包括：对卫星信号进行处理得到数字中频信号；根据卫星编号，对相应数字中频信号进行伪码捕获获取捕获检测统计量；若捕获检测统计量大于预设门限，获取预设段数、预设数据长度的数字中频信号；对于每段数字中频信号，通过伪码捕获得到捕获相关值，根据捕获相关值计算分段相关比值，并得到平均相关比值；计算卫星信号伪码序列的自相关函数的绝对值，基于最大值和次大值计算理论相关比值，并获取相对于次大值的次大相关值个数；根据平均相关比值、理论相关比值和次大相关值个数计算等价参数；根据等价参数计算载噪比估计值。本发明实施例实现了基于少量数据的载噪比快速、高精度估计。

技术领域

本发明实施例涉及信号处理及分析技术领域，具体涉及一种卫星信号载噪比估计方法及装置。

背景技术

以GPS、GLONASS、Galileo、北斗为代表的全球导航卫星系统(GNSS)，能够为用户提供全天候的定位、导航和授时服务。GNSS不仅在军事、电力、航海和测绘等传统应用场景中占据着不可替代的地位，更在无人驾驶、移动通信、互联网和物联网等众多新兴智能应用场景中发挥潜力，促进了信息的融合化、一体化，创造了一个全新的“GNSS+”时代。

在卫星信号的各项指标中，载噪比C/N₀是衡量信号质量的常用指标，是用来标示信号与噪声关系的标准测量尺度。C/N₀与信号接收带宽无关，是描述信号接收质量的重要参数。C/N₀较高，代表信号质量较好，相应的信号伪距、载波相位观测量精度也越高，这有利于提高后续导航定位精度。除了衡量卫星信号质量外，C/N₀也可用于欺骗干扰检测，一旦发现C/N₀过大，超过了正常信号范围，表示当前信号往往是欺骗干扰。然而，上述这些基于载噪比的各类应用往往依赖于其估计精度。为了获得准确的载噪比估计结果，研究者们已经提出了如宽窄带功率比值法、相关器比较法、方差求和法、及矩估计法等方法。但受限于这些方法对信号跟踪过程的依赖以及自身估计性能的影响，这些方法一般需要处理数秒甚至数十秒的信号才能够得到较高的载噪比估计精度。这就大大影响了载噪比估计的速度，进而严重影响了后续基于载噪比的各类应用。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明实施例提供一种卫星信号载噪比估计方法及装置。

本发明实施例提供一种卫星信号载噪比估计方法，包括：对接收到的卫星信号进行处理，得到数字中频信号；根据卫星编号，对相应所述数字中频信号进行伪码捕获，获取捕获检测统计量；响应于所述捕获检测统计量大于预设门限，从所述卫星编号对应的所述数字中频信号获取预设段数、预设数据长度的信号；对于每段所述数字中频信号，通过伪码捕获得到相应的捕获相关值，根据所述捕获相关值计算全局最大相关值及同频最大相关值，根据所述全局最大相关值和所述同频最大相关值计算分段相关比值，将所述预设段数的所述数字中频信号对应的所述分段相关比值求平均，得到平均相关比值；根据所述卫星编号，计算卫星信号伪码序列的自相关函数，根据所述自相关函数的绝对值的大小，基于最大值和次大值计算理论相关比值，并获取相对于所述次大值的次大相关值个数；根据所述平均相关比值、所述理论相关比值和所述次大相关值个数计算等价参数；根据所述等价参数计算载噪比估计值。

根据本发明实施例提供的一种卫星信号载噪比估计方法，在所述得到捕获检测统计量之后，所述方法还包括：响应于所述捕获检测统计量小于或等于所述预设门限，则对下一卫星编号的所述数字中频信号执行所述进行伪码捕获，获取捕获检测统计量的步骤。

根据本发明实施例提供的一种卫星信号载噪比估计方法，所述根据所述捕获相关值计算全局最大相关值及同频最大相关值，包括：获取所述捕获相关值的最大值，作为所述全局最大相关值；获取所述全局最大相关值对应的载波频率和码相位；获取与所述全局最大相关值具有相同的载波频率、相距至少两个码片的其他所述捕获相关值中的最大者，作为所述同频最大相关值。