[发明专利]一种空间GNSS信号相关功率损失简易实时监测方法及系统

权利要求书

1.一种空间GNSS信号相关功率损失简易实时监测方法，其特征在于步骤如下：

(1)在室外，利用全向天线接收导航卫星在轨播发的导航信号，计算实测信号的相关功率损失，具体为：

(1.1)全向天线接收导航卫星在轨播发的导航信号，通过低噪声放大器、滤波器后，通过模数转换器进行数字带通采样；

进行数字带通采样时，数字带通采样的频率选择满足如下要求：

(a)带通采样后的中心频点满足：

(b)带通采样后不产生频谱混叠；

其中，带通采样后的中心频点为：f_c是射频的中心频点，f_s是采样频率，floor()是取整；

(1.2)对数字带通采样后的信号进行功率累加运算，得到信号的总功率；

(1.3)对信号进行捕获，跟踪，将跟踪后的即时跟踪支路的相关功率值平方后再进行累加运算，得到信号分量的有效功率；

(1.4)根据公开发布的信号格式，查阅互调分量占总的信号功率的百分比；

(1.5)根据公开发布的信号格式，得到信号分量占总的信号功率的百分比；

(1.6)利用互调分量占总的信号功率的百分比，从总功率中扣除互调分量的功率，得到有效合路信号的功率；

(1.7)利用信号分量占总的信号功率的百分比，从有效合路信号的功率中计算信号分量的功率；

(1.8)利用信号分量的功率减去信号分量的有效功率，得到实测信号的相关功率；

带通采样后不产生频谱混叠的具体判断方法为：

通过宽带频谱仪观察滤波后的信号，判断：带内最高功率谱密度减去带外最高功率谱密度的差是否大于30dB；

(a)若大于30dB，则可确定不会产生混叠；

(b)若小于等于30dB，需要读取带通采样前带外干扰对应的频点f_t；

计算带通采样后带外干扰对应频点：

若abs(f_IFt-f_IFc)≥BW，则说明该干扰不会影响导航信号；

若abs(f_IFt-f_IFc)BW，则说明该干扰将影响导航信号，需要进一步更改滤波器的设计参数，提高带外抑制，BW为单边带带宽；

(2)在微波暗室中，利用全向天线接收模拟器发射的导航信号，计算模拟信号的相关功率损失，作为接收机引入的相关功率损失；

计算模拟信号的相关功率损失，步骤如下：

(2.1)全向天线接收微波暗室中，模拟器播发的导航信号，通过低噪声放大器、滤波器后，通过模数转换器进行数字带通采样；

(2.2)对数字带通采样后的信号进行功率累加运算，得到信号的总功率；

(2.3)对信号进行捕获，跟踪，将跟踪后的即时跟踪支路的相关功率值平方后再进行累加运算，得到信号分量的有效功率；

(2.4)根据公开发布的信号格式，查阅互调分量占总的信号功率的百分比；

(2.5)根据公开发布的信号格式，得到信号分量占总的信号功率的百分比；

(2.6)利用互调分量占总的信号功率的百分比，从总功率中扣除互调分量的功率，得到有效合路信号的功率；

(2.7)利用信号分量占总的信号功率的百分比，从有效合路信号的功率中计算信号分量的功率；

(2.8)利用信号分量的功率减去信号分量的有效功率，得到模拟信号的相关功率；

(3)从实测信号的相关功率损失中扣除接收机引入的相关功率损失，得到最终的相关功率损失。

2.根据权利要求1所述的一种空间GNSS信号相关功率损失简易实时监测方法，其特征在于：室外用的全向天线以及与之配套的射频通道和数字接收设备，与微波暗室中用的全向天线以及与之配套的射频通道和数字接收设备相同。

3.一种空间GNSS信号相关功率损失简易实时监测系统，其特征在于包括：

实测信号的相关功率损失计算模块：在室外，利用全向天线接收导航卫星在轨播发的导航信号，计算实测信号的相关功率损失；

模拟信号的相关功率损失计算模块：在微波暗室中，利用全向天线接收模拟器发射的导航信号，计算模拟信号的相关功率损失，作为接收机引入的相关功率损失；

相关功率损失确定模块：从实测信号的相关功率损失中扣除接收机引入的相关功率损失，得到最终的相关功率损失；

实测信号的相关功率损失计算模块计算实测信号的相关功率损失，具体如下：

(1.1)全向天线接收导航卫星在轨播发的导航信号，通过低噪声放大器、滤波器后，通过模数转换器进行数字带通采样；

(1.2)对数字带通采样后的信号进行功率累加运算，得到信号的总功率；

(1.3)对信号进行捕获，跟踪，将跟踪后的即时跟踪支路的相关功率值平方后再进行累加运算，得到信号分量的有效功率；

(1.4)根据公开发布的信号格式，查阅互调分量占总的信号功率的百分比；

(1.5)根据公开发布的信号格式，得到信号分量占总的信号功率的百分比；

(1.6)利用互调分量占总的信号功率的百分比，从总功率中扣除互调分量的功率，得到有效合路信号的功率；

(1.7)利用信号分量占总的信号功率的百分比，从有效合路信号的功率中计算信号分量的功率；

(1.8)利用信号分量的功率减去信号分量的有效功率，得到实测信号的相关功率；

进行数字带通采样时，数字带通采样的频率选择满足如下要求：

(a)带通采样后的中心频点满足：

(b)带通采样后不产生频谱混叠；

其中，带通采样后的中心频点为：f_c是射频的中心频点，f_s是采样频率，floor()是取整；

带通采样后不产生频谱混叠的具体判断方法为：

通过宽带频谱仪观察滤波后的信号，判断：带内最高功率谱密度减去带外最高功率谱密度的差是否大于30dB；

(a)若大于30dB，则可确定不会产生混叠；

(b)若小于等于30dB，需要读取带通采样前带外干扰对应的频点f_t；

计算带通采样后带外干扰对应频点：

若abs(f_IFt-f_IFc)≥BW，则说明该干扰不会影响导航信号；

若abs(f_IFt-f_IFc)BW，则说明该干扰将影响导航信号，需要进一步更改滤波器的设计参数，提高带外抑制，BW为单边带带宽；

模拟信号的相关功率损失计算模块计算模拟信号的相关功率损失，步骤如下：

(2.1)全向天线接收微波暗室中，模拟器播发的导航信号，通过低噪声放大器、滤波器后，通过模数转换器进行数字带通采样；

(2.2)对数字带通采样后的信号进行功率累加运算，得到信号的总功率；

(2.3)对信号进行捕获，跟踪，将跟踪后的即时跟踪支路的相关功率值平方后再进行累加运算，得到信号分量的有效功率；

(2.4)根据公开发布的信号格式，查阅互调分量占总的信号功率的百分比；

(2.5)根据公开发布的信号格式，得到信号分量占总的信号功率的百分比；

(2.6)利用互调分量占总的信号功率的百分比，从总功率中扣除互调分量的功率，得到有效合路信号的功率；

(2.7)利用信号分量占总的信号功率的百分比，从有效合路信号的功率中计算信号分量的功率；

(2.8)利用信号分量的功率减去信号分量的有效功率，得到模拟信号的相关功率。