[发明专利]基于复杂地形下的罗兰-C信号模拟器的信号处理方法

说明书

本发明公开的基于复杂地形下的罗兰‑C信号模拟器的信号处理方法，包括以下步骤：步骤1，当标准罗兰‑C信号进入罗兰‑C信号模拟器，对标准罗兰‑C信号预处理；步骤2，基于三态脉冲位移字平衡调制方法，针对罗兰‑C信号进行调制，生成一帧完整的信号；步骤3，根据台站的位置信息，给定接收时间，并计算对应的发射时刻；随后确认发播格式；最后将所有台站信号在时域内混合，得到最终接收台站的实际混合接收信号。本发明信号处理方法，考虑到地形起伏和大地电参数对幅度和二次相位延迟的影响，结合授时电文编码技术与脉冲调制技术，实现了更接近实际的台站接收信号的模拟，同时适用在复杂地形的信号处理。

技术领域

本发明属于信号与信息处理技术领域，具体涉及一种基于复杂地形下的 罗兰-C信号模拟器的信号处理方法。

背景技术

罗兰-C系统是美国在二战期间研发的远程陆基双曲线无线电导航系统， 采用脉冲-相位双曲线的工作方式，因其具有抗遮挡、抗干扰能力强等优点， 被认为是卫星导航系统的重要备份系统，并且可以广泛用于飞机导航定位、 渔船、远洋测量船、舰艇等方面。我国的长河二号导航系统与BPL长波授 时系统都采用的是罗兰-C导航体制。

罗兰-C信号模拟器可以模拟地面导航台站发射的罗兰-C信号，为研制、 调试、检测和维修罗兰-C接收设备提供信号源，通过模拟带内、带外等干扰 信号，可以对接收设备的抗干扰性能进行开发及测试。

模拟信号精度是测试与监测设备的关键指标之一，是国内外以及各单位 研究的重点。由于现在的无线电导航系统覆盖面积广，工作场景复杂，接收 设备的准确度和环境适应性均可能受到影响，需要开展大量的外场验证试验， 不仅耗费人力、物力和财力，而且试验也不可重复，为解决该类问题，迫切 需要提高导航系统模拟系统的精度。

随着电磁环境的逐渐复杂化，信号经复杂路径传播所受到的影响成为了 提高接收设备性能的制约因素。目前已有的罗兰-C模拟器设计多是基于实验 室环境研制，仅考虑了一次相位因子或一次相位因子和二次相位因子对信号 时延和场强的变化。而传输路径上的地形起伏和大地等效电导率产生的附加 二次相位因子会导致信号场强和时延产生误差，直接影响待测设备的灵敏度 和定位/授时精度，同时，复杂地形也会造成信号的一定形变，使信号特征提 取的难度增加，因此，基于以上两个方面，研究复杂地形下的罗兰-C信号模 拟器有着重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供基于复杂地形下的罗兰-C信号模拟器的信号处理 方法，解决了现有信号处理方法不适用复杂地形引入的附加二次相位因子的 问题，同时也解决了现有处理方法模拟信号精度差的问题。

本发明所采用的技术方案是，基于复杂地形下的罗兰-C信号模拟器的信 号处理方法，包括以下步骤：

步骤1，当标准罗兰-C信号进入罗兰-C信号模拟器，对标准罗兰-C信 号预处理；

预处理分为三部分同时进行：

第一部分，对标准罗兰-C信号进行奇偶相位编码，得到GRI-A和GRI-B 两组脉冲组；

第二部分，对标准罗兰-C信号进行电文编码，得到210位电文码；

第三部分，首先对标准罗兰-C信号进行傅里叶变换；

其次，计算地波衰减因子；

最后，在频域内，将傅里叶变换结果和地波衰减因子相乘，随后做信号 逆傅里叶变换；

步骤2，基于三态脉冲位移字平衡调制方法，针对步骤1预处理后的罗 兰-C信号进行调制，生成一帧完整的信号；

步骤3，根据台站的位置信息，给定接收时间，并计算对应的发射时刻； 随后确认经步骤2处理后罗兰-C信号的发播格式；最后将所有台站信号在时 域内混合，得到最终接收台站的实际混合接收信号。

本发明的特征还在于，