[发明专利]一种罗兰C定位与授时软件接收机及其处理方法

说明书

本发明涉及一种罗兰C定位与授时软件接收机及其处理方法，其特征在于：包括控制显示模块、硬件射频模块和软件信号处理模块，该软件信号处理模块分别与控制显示模块和硬件射频模块相连接，其中硬件射频模块用于完成信号的接收以及模数转换，并将数字信号传输至软件信号处理模块；软件信号处理模块用于完成信号的捕获、跟踪、定位和定时解算；控制显示模块一方面显示定位和定时结果，另一方面将用户的控制信息传输给软件信号处理模块进行实时处理。本发明能够实现对信号的后处理与分析，开展测量精度和定位授时结果的误差分析，信号质量检测与研究等工作。

技术领域

本发明属于导航信号处理技术领域，涉及一种罗兰C信号接收终端，尤其是一种用于为用户提供位置和时间信息的罗兰C定位与授时软件接收机及其处理方法。

背景技术

随着我国经济以及科技水平的不断提升，定位导航与授时(Position Navigationand Timing，PNT)服务已经融入国民生活的各个方面，如出行导航、道路工程、交通管理和地质测量等。全球卫星导航系统在PNT服务中占据着重要的地位，其中美国的全球定位系统(Global Positioning System，GPS)是目前性能最好的导航系统，我国自主建造的北斗卫星导航系统也逐步开始推广，GNSS具有精度高、全天候等突出优势，无论是在陆地上、海上还是空中，都成为定位导航和授时的首选。然而，由于地球表面GNSS信号功率水平极低，容易受到射频干扰(Radio Frequency Interference，RFI)和电离层异常条件的影响，因此，对GNSS备份系统的研究越来越受到关注。

罗兰C是远程低频高功率无线电导航系统，增强罗兰(enhanced Loran，eLoran)是其增强和向后兼容的版本，通过精确修正ASF和附加数据信道广播GNSS差分信息，使罗兰C达到接近GNSS的精度，并升级为一个独立的GNSS差分增强系统。并且与GNSS相比，罗兰C系统具有更强的抗干扰能力，目前认为罗兰C能够作为卫星导航的最佳备份。

基于罗兰C作为卫星导航备份系统的优势和增强手段，采用数字化信号处理手段的软件接收机，具有扩展灵活、方便升级等优点。现有的罗兰C软件终端由于数字信号有效位数较低，一般为4位，信号波形失真较为严重，导致定位性能普遍较差。该发明通过24位高精度采样和高速信号处理器，实现软件处理程序的快速运行，保证信号的准确测量并有效提升定位精度。

经检索，未发现与本发明相同或相近似的现有技术的公开文献。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种罗兰C定位与授时软件接收机及其处理方法，能够实现对信号的后处理与分析，开展测量精度和定位授时结果的误差分析，信号质量检测等工作。

本发明解决其现实问题是采取以下技术方案实现的：

一种罗兰C定位与授时软件接收机，包括控制显示模块、硬件射频模块和软件信号处理模块，该软件信号处理模块分别与控制显示模块和硬件射频模块相连接，其中硬件射频模块用于完成信号的接收以及模数转换，并将数字信号传输至软件信号处理模块；软件信号处理模块用于完成信号的捕获、跟踪、定位和定时解算；控制显示模块一方面显示定位和定时结果，另一方面将用户的控制信息传输给软件信号处理模块进行实时处理。

而且，所述硬件射频模块包括天线和数据采集模块，采集后的数字信号通过USB芯片打包上传至上位机中的软件信号处理模块。

而且，所述控制显示模块能够控制采集的时长和程序的启动，并将软件处理模块处理后的信息通过用户界面进行显示。

而且，所述软件信号模块包括频域滤波模块、台链识别模块、信号捕获模块、信号跟踪模块、ASF修正和双曲线定位模块、信息解调与解码模块和钟差解算模块。

所述频域滤波模块用于根据罗兰C信号的频域特性，设计线性相位FIR滤波器滤出所需的信号；