[发明专利]卫星导航信号的动态范围检测系统及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及卫星导航技术领域，尤其涉及一种卫星导航信号的动态范围检测系统及检测方法。

背景技术

随着北斗卫星导航系统的建设，卫星导航这个新兴技术越来越受到各行各业的青睐，卫星导航接收机也受到广泛的应用。由于卫星导航接收机主要应用于航海和航空测速、测绘高精度测量等领域，其输出测量数据的准确性、可靠性至关重要。卫星导航模拟器提供信号用于卫星导航接收机等设备的高精度测量，根据具体测试要求，生成和运行多种不同的模拟场景，对卫星导航接收机开展测试与验证，因此，卫星导航信号模拟器模拟输出的射频信号性能直接影响卫星导航接收机的测试结果。为保证日益增长的卫星导航接收机测试需求和正确可靠评估的需要，建立标准、完善的卫星导航信号模拟器关键指标测量校准方法极其重要。

在对卫星导航信号模拟器进行测试工作中，主要考察的是其射频信号的性能指标。射频信号性能指标主要包括信号功率控制、动态范围、伪距误差控制、信号频谱纯度、内部时基频率准确度和稳定度等，其中动态范围是影响卫星导航信号模拟器动态特性的重要技术指标。卫星导航信号模拟器动态范围性能直接决定接收机(尤其是高动态接收机)动态定位精度等动态特性的测试结果。由于卫星与地球之间存在相对运动以及实际卫星导航接收机的动态特性，接收机接收到的射频信号存在时变的多普勒，这要求卫星导航信号模拟器模拟的射频信号在速度、加速度、加加速度上分别满足指标要求。然而，由于我国卫星导航信号模拟器技术起步较晚，再加上国外技术封锁，卫星导航信号模拟器动态范围检测方面的研究较少，现有的方法研究虽已从理论上进行分析，但缺少实用可行的检测方案。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种卫星导航信号的动态范围检测系统，包括

卫星导航信号模拟器，用于生成卫星导航信号；

频率计，用于测量所述卫星导航信号的频率值；

频率自动采集装置，用于将所述频率值自动采集为计算机文本；以及

动态范围分析计算模块，用于根据采集的所述计算机文本计算动态范围指标。

可选的，所述的卫星导航信号的动态范围检测系统还包括导航信号控制模块，用于控制所述卫星导航信号模拟器以自由配置检测场景，所述动态范围分析计算模块结合所述检测场景计算相应的动态范围指标。

可选的，所述检测场景包括速度检测场景、加速度检测场景和加加速度检测场景，对应所述动态范围指标包括速度、加速度、加加速度指标。

可选的，所述卫星导航信号为卫星导航接收机能够接收的射频信号。

可选的，根据所述计算机文本所示的多普勒频移计算动态范围指标。

可选的，所述的卫星导航信号的动态范围检测系统还包括放大器，用于放大所述卫星导航信号。

本发明还提供一种卫星导航信号的动态范围检测方法，包括

卫星导航信号模拟器生成卫星导航信号；

频率计测量所述卫星导航信号的频率值；

频率自动采集装置实时将所述频率值自动采集为计算机文本；以及

动态范围分析计算模块根据采集的所述计算机文本计算动态范围指标。

可选的，在所述卫星导航信号模拟器生成卫星导航信号前，先实现开机预热。

可选的，导航信号控制模块控制所述卫星导航信号模拟器以配置检测场景，所述卫星导航信号模拟器运行该检测场景，生成卫星导航信号。

可选的，所述检测场景为速度检测场景，设置该检测场景下卫星导航接收机的运动模型为：静止后以所述卫星导航信号模拟器速度指标范围上限值为速度值，沿着卫星径向方向匀速运动。

可选的，所述动态范围分析计算模块基于多普勒频移原理，利用公式计算速度动态范围；其中，v为速度，fd为多普勒频移，c为光速，fs为所述卫星导航接收机静止时接收到的射频信号频率值。

可选的，所述检测场景为加速度检测场景，设置该检测场景下卫星导航接收机的运动模型为：静止后以所述卫星导航信号模拟器加速度指标范围上限值为加速度值，沿着卫星径向方向匀加速运动，最终速度为所述卫星导航信号模拟器速度指标范围上限值。

可选的，所述动态范围分析计算模块基于多普勒频移原理，利用公式计算加速度动态范围；其中，a为加速度，fd为多普勒频移，c为光速，ΔT为频率从最低端开始到最高端经过的时间，fs为所述卫星导航接收机静止时接收到的射频信号频率值。