[发明专利]一种通信网络辅助的北斗设备空间性能测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种北斗导航设备的空间性能测试系统和方法,特别是一种通讯网络辅助的北斗导航设备空间性能系统和测试方法。

背景技术

通信网络辅助的北斗导航定位，是一种结合了卫星信息和通信网络信息对终端进行定位的技术。在导航定位时不单纯依赖北斗卫星导航定位系统，还能利用通信网络传输辅助定位信息，可以缩短首次定位时间，提高接收灵敏度。

空间性能测试(Over-the-Air,OTA)能利用全电波暗室来测试设备的三维空间性能，并且通过对自由空间、人头、人手等不同状态的测试，可以模拟人的操作对空间性能的影响，因此空间性能测试对于评估通信网络辅助的北斗设备性能有非常重要的意义。

对于天线的空间性能，通常用总全向灵敏度(TotalIsotropicSensitivity,TIS)来衡量，反映天线的三维空间接收灵敏度性能。目前蜂窝通信天线和AGPS天线的空间性能测试可以依据国际标准《CTIA3.3,TestPlanforWirelessDeviceOver-the-AirPerformance,2013-10》进行测试，而对于通信网络辅助的北斗设备，目前尚无测试标准可参考。因此,现有的天线空间性能测试标准只能针对蜂窝通信天线和AGPS天线，不针对通信网络辅助的北斗天线。

由于北斗接收机与GPS接收机在灵敏度上的差异等原因，在测试通信网络辅助的北斗设备空间性能时所设置的参数，特别是卫星信号功率值等参数与AGPS空间性能测试时设置必然不同。因此，不能直接应用目前已有的AGPS空间性能测试标准来测试通信网络辅助的北斗设备空间性能。

发明内容

针对当前缺乏通信网络辅助的北斗设备空间性能方法和标准的现状，本发明的目的是提供一种通信网络辅助的北斗设备空间性能测试系统和测试方法。

本发明的目的是这样实现的：一种通信网络辅助的北斗设备空间性能测试系统,包括用于模拟自由空间环境的全电波暗室，其特征在于:在全电波暗室内安装一转台，转台上安放被测用户机，同时，在全电波暗室内安装有测量天线和两组通信天线，一组通信天线是用于发射北斗卫星信号的发射天线，另一组通信天线是用于收发移动网络信号的收发天线；

北斗卫星信号源联接发射天线，用于模拟产生北斗卫星导航信号，仿真卫星运行轨道、大气时延误差以及用户运动轨迹，在实验室条件下构建导航接收终端仿真工作环境；

移动网络模拟器联接收发天线，用于模拟基站信号，发送辅助定位信息；

转台控制器联接转台，用于控制转台转动，测试被测用户机在不同角度上的载噪比、接收灵敏度指标；

综合测试终端联接北斗卫星信号源、移动网络模拟器、转台控制器和测试天线，用于控制上述测试仪表和被测用户机，分析测试结果。

本发明一种通信网络辅助的北斗设备空间性能测试方法，测试系统包括用于模拟自由空间环境的全电波暗室，在全电波暗室内安装一转台，转台上安放被测用户机，同时，在全电波暗室内安装有测量天线和两组通信天线，一组通信天线是用于发射北斗卫星信号的发射天线，另一组通信天线是用于收发移动网络信号的收发天线；

北斗卫星信号源联接发射天线，用于模拟产生北斗卫星导航信号，仿真卫星运行轨道、大气时延误差以及用户运动轨迹，在实验室条件下构建导航接收终端仿真工作环境；

移动网络模拟器联接收发天线，用于模拟基站信号，发送辅助定位信息；

转台控制器联接转台，用于控制转台转动，测试被测用户机在不同角度上的载噪比、接收灵敏度指标；

综合测试终端联接北斗卫星信号源、移动网络模拟器、转台控制器和测试天线，用于控制上述测试仪表和被测用户机，分析测试结果；

测试步骤为：

第一步，载噪比空间方向图测试：首先设置第一场景参数，设置好参数后，转台控制器控制转台开始转动，测试系统获得北斗设备在三维空间每个位置上的载噪比数值；

第二步，载噪比空间方向图线性化：将被测北斗设备置于上半球载噪比数值最大的位置上，卫星功率设置为一定数值，然后以1dB为步长逐渐降低，直到系统不能从终端得到载噪比数值为止，记录卫星功率变化过程中功率数值与载噪比数值的对应关系，得到一组功率值和对应的一组载噪比值；