[发明专利]一种北斗卫星导航信号畸变自适应补偿方法

权利要求书

1.一种北斗卫星导航信号畸变自适应补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)接收BDS-3各颗卫星下行导航信号，对卫星信号进行采集并存储；

(2)对采集的数据进行捕获、跟踪和解调处理得到基带信号，然后分析各颗卫星基带信号的各项指标，包括功率谱、时域波形、调制误差、相关损失、S曲线过零点偏差、频内/频间信号分量间相位一致性指标，若出现下述情况之一，则进入步骤(3)，否则本次计算结束；

1)该颗卫星各项指标中的任一指标超出其接口控制文件或约束条件中规定的指标要求；

2)对该卫星设定时长内的各项指标进行分析，任一指标有恶化趋势且该指标与指标临界值的差值小于设定门限；

3)分析所有北斗全球系统可视卫星的S曲线过零点偏差指标，该卫星与其它卫星的S曲线过零点偏差差别超出设定范围；

(3)利用采集的数据恢复出其理论信号波形；

(4)对卫星信号发射通道特性进行建模，得到卫星信号发射通道特性估计结果；

(5)利用滤波器对卫星信号发射通道的幅度特性和相位特性进行补偿，得到星上预失真滤波器相关参数；

(6)将星上预失真滤波器相关参数通过运控系统上注至卫星，或者通过星上自闭环直接反馈至预失真模块，从而完成基于星上的预失真参数调整。

2.根据权利要求1所述的北斗卫星导航信号畸变自适应补偿方法，其特征在于，按照上述步骤(1)和步骤(2)对完成基于星上的预失真参数调整的所有北斗全球系统可视卫星进行数据采集与分析，计算得到在不同相关器间隔和不同前段带宽条件下所有卫星信号的S曲线过零点偏差分析结果；以其中某一颗卫星信号为基准，其余各颗卫星相同分量信号的S曲线过零点偏差曲线与其做差，得到互差曲线；然后公布上述参数和分析结果，用户接收机在进行定位解算时，根据自身接收机的前段带宽和相关器间隔参数设置、所利用的卫星编号及其信号间S曲线过零点偏差曲线之间的差异，将差值放在卫星解算模型中去，从而最大程度补偿由于信号失真引起的测距差异导致的定位误差，达到卫星信号的最优化补偿。

3.根据权利要求1所述的北斗卫星导航信号畸变自适应补偿方法，其特征在于，所述的步骤(1)利用增益大于40dBi的天线接收BDS-3各颗卫星下行导航信号，利用高速数据采集设备对卫星信号进行采集，采样频率大于等于250MHz，位数大于等于12位，并存储到数据磁盘阵列。

4.根据权利要求1所述的北斗卫星导航信号畸变自适应补偿方法，其特征在于，所述的步骤(2)对采集的数据进行预处理后再判断信号是否需要优化，所述的预处理包括数据初步检验、数据格式转换、数据归一化、通道均衡和干扰识别，最终频域分离出有效信号。

5.根据权利要求1所述的北斗卫星导航信号畸变自适应补偿方法，其特征在于，所述的步骤(3)对采集的数据中已知公开的民用信号进行捕获跟踪，解调出各支路民用信号波形，再根据各民用信号波形、合路信号的调制方式及其特点，根据合路信号波形、各支路民用信号波形、合路信号调制方式、各支路信号间功率比关系，计算得到授权码信号波形，最后得到整个合路信号的理论设计波形。

6.根据权利要求1所述的北斗卫星导航信号畸变自适应补偿方法，其特征在于，所述的步骤(4)将整个合路信号的理论设计波形与实测合路信号的波形进行比较，利用基于QR分解的递归最小二乘法计算得到卫星信号整个传输通道的幅频特性和相频特性，然后将整个传输通道特性扣除空间和地面通道特性的影响，得到卫星信号发射通道特性估计结果。

7.根据权利要求6所述的北斗卫星导航信号畸变自适应补偿方法，其特征在于，所述的步骤(4)中空间传输链路特性通过电离层和对流层模型进行建模，地面通道特性通过矢量网络分析仪和通道特性长期标校结果预测模型进行建模。

8.根据权利要求1所述的北斗卫星导航信号畸变自适应补偿方法，其特征在于，所述的步骤(5)计算在信号有效带宽内的卫星发射通道群时延和幅频特性，然后求其逆变换，获得预失真滤波器的幅频相频特性，再根据其频率响应函数，得到星上预失真滤波器相关参数。