[发明专利]一种弱导航信号载噪比实时估计方法、装置及计算机存储介质

说明书

本发明属于卫星导航技术领域，公开了一种弱导航信号载噪比实时估计方法、装置及计算机存储介质。该方法包括如下步骤：在强卫星信号条件下获取实测数据，以及模拟弱卫星信号条件，并在弱卫星信号条件下获取模拟数据；利用实测数据和模拟数据进行非线性拟合，建立卫星信号的载噪比和信号加噪声能量之间的映射关系，映射关系中包含一基准载噪比和一基准信号加噪声能量，各跟踪通道对应的基准载噪比和基准信号加噪声能量不同；实时估算各跟踪通道对应的卫星信号的信号加噪声能量，根据预先建立的映射关系估计得到各跟踪通道对应的卫星信号的载噪比。本发明不仅估计准确度高，而且计算量小，可以满足实时性要求，在滤波周期的计算中完全匹配动态数据。

技术领域

本发明涉及卫星导航技术领域，特别涉及一种弱导航信号载噪比实时估计方法、装置及计算机存储介质，尤其针对信号功率小于-155dBm的弱导航信号的载噪比估计。

背景技术

在导航信号的捕获和跟踪过程中，接收机基带数字信号处理模块需要对载噪比(C/N₀)进行估计。考虑到接收机的工作环境会随时发生变化，接收机需要根据接收机数据实时地估计导航信号的载噪比。特别是卡尔曼滤波类算法，相对于传统的跟踪环路，在导航信号跟踪方面有着明显的优势，不论是对弱信号的跟踪还是对动态信号的跟踪，卡尔曼滤波都有着巨大的潜力。但是卡尔曼滤波算法的关键参数便是噪声功率，因此，载噪比的实时准确估计是自适应卡尔曼滤波算法发挥潜能的前提条件。

目前，现有的载噪比估计方法主要有直接计算法、窄带宽带功率比值法、增加噪声通道法、方差求和法等。上述方法各有优缺点，其中，直接计算法增加噪声通道的理论相对比较简单明了，只须把各通道得到的相关值与增加的噪声通道的噪声基底相除即可，但缺点在于，如果只有一路噪声通道，则可能会有偶然情况发生，导致载噪比估计不准确，并且其需要额外增加通道；而其它方法在弱信号条件下，尤其当信号功率小于-155dBm时，无法兼顾实时性和估计准确度。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种弱导航信号载噪比实时估计方法、装置及计算机存储介质，以至少解决现有技术的上述缺点，能够在弱信号条件下，对载噪比进行实时估计，且估计准确度较高。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种弱导航信号载噪比实时估计方法，包括：

步骤1，在强卫星信号条件下，获取实测数据；以及，模拟弱卫星信号条件，并在弱卫星信号条件下，获取模拟数据；其中，一组实测数据/模拟数据包括卫星信号的信号加噪声能量及对应的载噪比；

步骤2，利用所述实测数据和所述模拟数据进行非线性拟合，建立卫星信号的载噪比和信号加噪声能量之间的映射关系；其中，所述映射关系中包含一基准载噪比和一基准信号加噪声能量，各跟踪通道对应的基准载噪比和基准信号加噪声能量不同；

步骤3，实时估算各跟踪通道对应的卫星信号的信号加噪声能量，进而根据预先建立的所述映射关系，估计得到各跟踪通道对应的卫星信号的载噪比。

第二方面，提供一种弱导航信号载噪比实时估计装置，所述装置包括：存储器和处理器；

所述存储器，用于存储计算机程序；

所述处理器，用于运行所述计算机程序时，执行第一方面所述方法的步骤。

第三方面，提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述方法的步骤。