[发明专利]一种多长码复合导航信号相位一致性标定方法

说明书

一种多长码复合导航信号相位一致性标定方法，涉及导航卫星系统高精度应用领域；首先摘取本地复合导航信号中导频长码基带样本点数据和复基带导航信号，两者相关处理得到相关峰值点序号P；根据摘取长度摘取本地数据长码基带样本，并确定摘取长度内导航信号中数据码支路中包含的信息比特数目M，生成2^M－1种可能的信息比特样本，分别与摘取的本地数据长码基带样本扩频处理，再与摘取的复数域基带导航信号进行处理，确定各次相关处理的峰值，求各峰值中最大值及对应的样本点序号D。最后D和P求差，根据采样率计算得到以导航信号导频码为参考的两个长码之间的相位一致性。实现导航信号发生器的多种长码复合情况下各码的相位一致性的精密标定。

技术领域

本发明涉及一种导航卫星系统高精度应用领域，特别是一种多长码复合导航信号相位一致性标定方法。

背景技术

全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)已经成为一种基础设施，为了提高导航信号频带的利用率，以及满足各种不同定位精度的用户需求，现代的导航信号往往采用多种导航信号支路复合的方式，在同一个载波频点上，同时加载多个不同伪随机码和调制方式的导航信号，如Galileo卫星信号体制中的E1信号，在1575.42MHz载波频率上使用CBOC(6,1,4/33)和BOC(15，2.5)调制方式，生成包含了数据的E1B信号和包含导频信息的E1C信号和E1A信号的三个支路导航信号。另外，现代导航信号体制中，为了兼顾抗干扰、快速捕获跟踪及更高精度的需求，对某些导航信号使用长伪随机码、导频码和数据分离等多种手段，GPS-III卫星的信号体制的L1C信号中导频支路L1Cp周期长大18s。

在导航卫星系统的许多高精度应用中，为了提高接收机的测距精度和捕获速度，需要获取同一频点各导航信号支路的伪随机码相位之间精确的时延差，即就是需要精密标定同一频点各导航信号支路的伪随机码的相位一致性。

目前，导航信号通道相位一致性的标定方法采用高速示波器观察恒包络导航信号波形中的包络下陷点，具体实现方法见文献《Absolute calibration of a geodetic timetransfer system》(IEEE Transaction on Ultrasonics,and Ferroelectrics,andFrequency Control,Vol.52,No.11,pp1904-1911)，这种方法只能实现简单的BPSK调制信号波形，不适合现代多路复合的复杂调制信号波形，而且标定精度差，误差达到数4～5ns。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种多长码复合导航信号相位一致性标定方法，实现导航信号发生器的多种长码复合情况下各码的相位一致性的精密标定。

本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：

一种多长码复合导航信号相位一致性标定方法，多长码复合导航信号相位一致性标定方法包括如下步骤：

步骤(一)、通过高速A/D采样器对导航信号发生器输出的导航信号和秒脉冲信号进行同步采样；得到导航信号采样数据和秒脉冲信号采样数据的采样样本；每个样本同时分别对应一个导航信号采样数据和一个秒脉冲信号采样数据；其中秒脉冲信号采样数据包括电平阶跃段和电平持续段的数据；导航信号采样数据包括导频支路信号和数据支路信号，其中导频支路信号和数据支路信号由长码的伪随机扩频码组成；

步骤(二)、计算秒脉冲信号采样数据的秒脉冲估计值根据卫星系统规定的秒脉冲电压值和门限值，对秒脉冲估计值判断；确定秒脉冲信号采样数据电平阶跃段的样本点序号，样本点序号从1开始依次编号；

步骤(三)、根据秒脉冲信号电平阶跃段的样本点序号，截取采样样本中对应的样本点序号中导航信号采样数据；对截取的导航信号采样数据进行希尔伯特变换和下变频处理得到复数域基带导航信号；