一種短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)的載波抑制度測(cè)量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及衛(wèi)星導(dǎo)航用戶設(shè)備測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)的載波 抑制度測(cè)量方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 導(dǎo)航用戶設(shè)備測(cè)試平臺(tái)，用于在實(shí)驗(yàn)室條件下對(duì)包括北斗二號(hào)一期在內(nèi)的各類導(dǎo) 航用戶終端的功能性能進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估。目前，對(duì)導(dǎo)航用戶終端發(fā)射的入站短突發(fā)擴(kuò)頻信 號(hào)載波抑制度測(cè)量一般采用矢量信號(hào)分析儀進(jìn)行測(cè)試，由于導(dǎo)航用戶終端發(fā)射的入站信號(hào) 功率較小、時(shí)間較短，導(dǎo)致對(duì)導(dǎo)航終端發(fā)射信號(hào)的載波抑制度測(cè)量值抖動(dòng)較大，精度較低。 同時(shí)由于采用矢量信號(hào)分析儀進(jìn)行測(cè)量導(dǎo)致測(cè)試平臺(tái)構(gòu)成成本增高。本專利提供了一種在 進(jìn)行入站信號(hào)接收解調(diào)的同時(shí)對(duì)該短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行載波抑制度測(cè)量，使獲得的導(dǎo)航用 戶終端發(fā)射信號(hào)載波抑制度測(cè)量值抖動(dòng)較小，同時(shí)該功能的實(shí)現(xiàn)集成在入站信號(hào)接收機(jī) 內(nèi)，優(yōu)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，減少了系統(tǒng)配置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是:針對(duì)傳統(tǒng)采用矢量信號(hào)分析儀測(cè)量短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)載波抑制度 方法的硬件成本高、測(cè)量精度低的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)的載波抑制度測(cè)量方 法，有效地解決了導(dǎo)航用戶終端測(cè)試平臺(tái)中在對(duì)短突發(fā)入站擴(kuò)頻信號(hào)的載波抑制度測(cè)量問 題。
[0004] 為了達(dá)到上述目的，一種短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)的載波抑制度測(cè)量方法，包括W下步驟：
[0005] ①構(gòu)建導(dǎo)航用戶終端測(cè)試平臺(tái)；導(dǎo)航用戶終端測(cè)試平臺(tái)包括測(cè)試控制與評(píng)估軟 件、導(dǎo)航信號(hào)模擬器、入站信號(hào)接收機(jī)、時(shí)頻基準(zhǔn)源和導(dǎo)航用戶終端；
[0006] ②測(cè)試控制與評(píng)估軟件控制衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)模擬器播發(fā)出站導(dǎo)航信號(hào)；
[0007] ③導(dǎo)航用戶終端接收導(dǎo)航信號(hào)模擬器播發(fā)的出站導(dǎo)航信號(hào)，并在測(cè)試控制與評(píng)估 軟件的控制下發(fā)射入站短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)；
[000引④入站信號(hào)接收機(jī)對(duì)導(dǎo)航用戶終端發(fā)射的短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行捕獲、跟蹤和解 調(diào)，并通過對(duì)該短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)碼環(huán)和載波環(huán)的精密跟蹤，獲得有用信號(hào)的功率及泄露載 波的功率，將有用信號(hào)功率與泄露載波功率作差，得到該短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)的載波抑制度。
[0009] 其中，步驟④中，通過對(duì)該短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)碼環(huán)和載波環(huán)的精密跟蹤，獲得有用信 號(hào)的功率及泄露載波的功率，將有用信號(hào)功率與泄露載波功率作差，得到該短突發(fā)擴(kuò)頻信 號(hào)的載波抑制度，具體包括W下步驟：
[0010] (401)短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)包括有用信號(hào)、泄露載波信號(hào)和白噪聲，對(duì)短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào) 進(jìn)行碼環(huán)和載波環(huán)的精密跟蹤，獲得有用信號(hào)的功率值，同時(shí)實(shí)現(xiàn)有用信號(hào)中的載波信息 和泄露載波信號(hào)中的載波信息均被剝離，有用信號(hào)中僅剩下偽碼信號(hào)，泄露載波信號(hào)僅剩 下泄露載波的幅度值；
[0011] (402)對(duì)精密跟蹤后的信號(hào)進(jìn)行累加且保證累加數(shù)目大于設(shè)定值，此時(shí)有用信號(hào) 內(nèi)的偽碼信號(hào)經(jīng)累加后，趨近于零；同樣白噪聲經(jīng)累加后，也趨近為零，運(yùn)樣有用信號(hào)和白 噪聲忽略不計(jì)，該累加值僅包含泄露載波幅度值的累加值；
[0012] (403)根據(jù)泄露載波幅度值的累加值和累加次數(shù)，計(jì)算獲得泄露載波的平均幅度 值，對(duì)平均幅度值取對(duì)數(shù)獲得泄露載波的功率值；
[0013] (404)將有用信號(hào)功率值與泄露載波功率值作差，得到該短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)的載波 抑制度。
[0014] 本發(fā)明技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0015] (i)本發(fā)明采用在對(duì)短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)解調(diào)的同時(shí)，獲得該信號(hào)載波抑制度測(cè)量的 一種數(shù)字信號(hào)處理方法，具有獲得短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)載波抑制度實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。
[0016] (ii)本發(fā)明提出了在入站信號(hào)接收機(jī)對(duì)短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行碼環(huán)和載波環(huán)精密 跟蹤的同時(shí)，通過獲得有用信號(hào)及泄露載波的能量，從而獲得該短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)載波抑制 度的處理方法，使獲得的載波抑制度具有測(cè)量值穩(wěn)定、精度高的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0017] 圖1是導(dǎo)航用戶終端測(cè)試平臺(tái)系統(tǒng)示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合具體實(shí)施例和圖1對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
[0019] -種短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)的載波抑制度測(cè)量方法，包括W下步驟：
[0020] ①構(gòu)建導(dǎo)航用戶終端測(cè)試平臺(tái)；導(dǎo)航用戶終端測(cè)試平臺(tái)包括測(cè)試控制與評(píng)估軟 件、導(dǎo)航信號(hào)模擬器、入站信號(hào)接收機(jī)、時(shí)頻基準(zhǔn)源、導(dǎo)航用戶終端；
[0021 ]②測(cè)試控制與評(píng)估軟件控制衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)模擬器播發(fā)出站導(dǎo)航信號(hào)；
[0022] ③導(dǎo)航用戶終端接收導(dǎo)航信號(hào)模擬器播發(fā)出站導(dǎo)航信號(hào)，并在測(cè)試控制與評(píng)估軟 件的控制下發(fā)射入站短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)；
[0023] 步驟③包括W下步驟：
[0024] (301)導(dǎo)航用戶終端接收導(dǎo)航信號(hào)模擬器播發(fā)的出站導(dǎo)航信號(hào)；
[0025] (302)測(cè)試控制與評(píng)估軟件檢測(cè)導(dǎo)航用戶終端是否鎖定出站導(dǎo)航信號(hào)；
[0026] (303)如果導(dǎo)航用戶終端鎖定導(dǎo)航出站信號(hào)，則測(cè)試控制與評(píng)估軟件控制導(dǎo)航用 戶終端發(fā)送規(guī)定的入站短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)；
[0027] ④入站信號(hào)接收機(jī)對(duì)導(dǎo)航用戶終端發(fā)射的短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行捕獲、跟蹤和解 調(diào)，并通過對(duì)該短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)碼環(huán)和載波環(huán)的精密跟蹤，獲得有用信號(hào)的功率及泄露載 波的功率，將有用信號(hào)功率與泄露載波功率作差，得到該短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)的載波抑制度。
[0028] 步驟④中，通過對(duì)該短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)碼環(huán)和載波環(huán)的精密跟蹤，獲得有用信號(hào)的 功率及泄露載波的功率，將有用信號(hào)功率與泄露載波功率作差，得到該短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)的 載波抑制度，具體包括W下步驟：
[0029] (401)短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)包括有用信號(hào)、泄露載波信號(hào)和白噪聲，對(duì)短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào) 進(jìn)行碼環(huán)和載波環(huán)的精密跟蹤，獲得有用信號(hào)的功率值，同時(shí)實(shí)現(xiàn)有用信號(hào)中的載波信息 和泄露載波信號(hào)中的載波信息均被剝離，有用信號(hào)中僅剩下偽碼信號(hào)，泄露載波信號(hào)僅剩 下泄露載波的幅度值；
[0030] 實(shí)施例中，入站短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)包括有用入站信號(hào)、泄露載波信號(hào)和白噪聲。
[0031] ;r(t) =Ad(t-t)p(t-t)cos[2pf(t-t)+f]+B cos[化f(t-t)+f]+n(t)
[0032] 式中；
[0033] r(t)為入站信號(hào)接收機(jī)接收的短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)；
[0034] Ad(t-t)p(t-t)cos[2pf(t-t)+f]為有用信號(hào)，其中A為有用信號(hào)幅度，d(t)是調(diào)制 的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，P(t)是偽隨機(jī)碼，cos[2pf(t)+f]為有用信號(hào)載波；
[0035] B cos[2pf(t-t)+f]為泄露載波信號(hào)，其中B為泄露載波幅度，cos[2pf(t)+f]泄露 載波；
[0036] n(t)為白噪聲。
[0037] 由于碼環(huán)和載波環(huán)的作用，使得入站短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)中的載波項(xiàng)和泄露載波的頻 率和相位被剝離，于是：
[0038] ；r(t) =Ad(t-t)p(t-t)+I3+n(t) =Ap(t-t)+I3+n(t)
[0039] 對(duì)入站短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行碼環(huán)和載波環(huán)的精密跟蹤，入站信號(hào)中的載波信息被 剝離，僅剩下偽碼信號(hào)信息。而泄露載波信號(hào)與入站信號(hào)中的載波同頻同相，此載波信息也 被剝離掉，為一個(gè)固定量，即泄露載波的幅度值。
[0040] (402)對(duì)精密跟蹤后的信號(hào)進(jìn)行累加且保證累加數(shù)目大于設(shè)定值，此時(shí)有用信號(hào) 內(nèi)的偽碼信號(hào)經(jīng)累加后，趨近于零；同樣白噪聲經(jīng)累加后，也趨近為零，運(yùn)樣有用信號(hào)和白 噪聲忽略不計(jì)，該累加值僅包含泄露載波幅度值的累加值。
[0041 ]實(shí)施例中，對(duì)精密跟蹤后的信號(hào)進(jìn)行累加得到
[0042] 邀;r(t) =A p(t-t)+邀I3+n(t)
[0043] 經(jīng)過累加后，ap(t-t)趨近于零，an(t)趨近于零，于是
[0044] 邀 r(t)>>B
[0045] (403)根據(jù)泄露載波幅度值的累加值和累加次數(shù)，計(jì)算獲得泄露載波的平均幅度 值，對(duì)平均幅度值取對(duì)數(shù)獲得泄露載波的功率值。
[0046] 實(shí)施例中，戶,，=20 ]og& 度）-20 ]〇gA'
[0047] 式中；
[004引Py為泄露載波的功率值；
[0049] N為累加次數(shù)。
[0050] (404)將有用信號(hào)功率值與泄露載波功率值作差，得到該短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)的載波 抑制度。
[0051 ]實(shí)施例中，通過對(duì)入站短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行碼環(huán)和載波環(huán)跟蹤可獲得有用入站信 號(hào)的平均幅度值，從而獲得有用信號(hào)功率值Ps = 201ogA;將有用信號(hào)功率與泄露載波功率 作差，即為該短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)的載波抑制度C = Py-Ps。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)的載波抑制度測(cè)量方法，其特征在于包括以下步驟： ① 構(gòu)建導(dǎo)航用戶終端測(cè)試平臺(tái)；導(dǎo)航用戶終端測(cè)試平臺(tái)包括測(cè)試控制與評(píng)估軟件、導(dǎo) 航信號(hào)模擬器、入站信號(hào)接收機(jī)、時(shí)頻基準(zhǔn)源和導(dǎo)航用戶終端； ② 測(cè)試控制與評(píng)估軟件控制衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)模擬器播發(fā)出站導(dǎo)航信號(hào)； ③ 導(dǎo)航用戶終端接收導(dǎo)航信號(hào)模擬器播發(fā)的出站導(dǎo)航信號(hào)，并在測(cè)試控制與評(píng)估軟件 的控制下發(fā)射入站短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)； ④ 入站信號(hào)接收機(jī)對(duì)導(dǎo)航用戶終端發(fā)射的短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行捕獲、跟蹤和解調(diào)，并 通過對(duì)該短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)碼環(huán)和載波環(huán)的精密跟蹤，獲得有用信號(hào)的功率及泄露載波的功 率，將有用信號(hào)功率與泄露載波功率作差，得到該短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)的載波抑制度。2. 根權(quán)利要求1中所述的一種短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)的載波抑制度測(cè)量方法，其特征在于:步 驟④中，通過對(duì)該短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)碼環(huán)和載波環(huán)的精密跟蹤，獲得有用信號(hào)的功率及泄露 載波的功率，將有用信號(hào)功率與泄露載波功率作差，得到該短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)的載波抑制度， 具體包括以下步驟： (401) 短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)包括有用信號(hào)、泄露載波信號(hào)和白噪聲，對(duì)短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行 碼環(huán)和載波環(huán)的精密跟蹤，獲得有用信號(hào)的功率值，同時(shí)實(shí)現(xiàn)有用信號(hào)中的載波信息和泄 露載波信號(hào)中的載波信息均被剝離，有用信號(hào)中僅剩下偽碼信號(hào)，泄露載波信號(hào)僅剩下泄 露載波的幅度值； (402) 對(duì)精密跟蹤后的信號(hào)進(jìn)行累加且保證累加數(shù)目大于設(shè)定值，此時(shí)有用信號(hào)內(nèi)的 偽碼信號(hào)經(jīng)累加后，趨近于零；同樣白噪聲經(jīng)累加后，也趨近為零，這樣有用信號(hào)和白噪聲 忽略不計(jì)，該累加值僅包含泄露載波幅度值的累加值； (403) 根據(jù)泄露載波幅度值的累加值和累加次數(shù)，計(jì)算獲得泄露載波的平均幅度值，對(duì) 平均幅度值取對(duì)數(shù)獲得泄露載波的功率值； (404) 將有用信號(hào)功率值與泄露載波功率值作差，得到該短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)的載波抑制 度。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)載波抑制度測(cè)量方法，所述方法包括：一、以時(shí)頻基準(zhǔn)源時(shí)頻信號(hào)為基準(zhǔn)，在實(shí)驗(yàn)室條件下構(gòu)建導(dǎo)航用戶終端測(cè)試平臺(tái)；二、測(cè)試控制與評(píng)估軟件控制衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)模擬器播發(fā)出站導(dǎo)航信號(hào)；三、導(dǎo)航用戶終端接收衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)模擬器播發(fā)的出站導(dǎo)航信號(hào)，并在測(cè)試控制與評(píng)估軟件的控制下發(fā)送入站短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)；四、入站信號(hào)接收機(jī)對(duì)導(dǎo)航用戶終端發(fā)射的短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行捕獲、跟蹤、解調(diào)，并通過對(duì)該信號(hào)碼環(huán)和載波環(huán)的精密跟蹤，獲得有用信號(hào)及泄露載波的功率，從而獲得該短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)的載波抑制度測(cè)量值。通過本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)入站短突發(fā)擴(kuò)頻信號(hào)的載波抑制度測(cè)量，并具有成本低、簡(jiǎn)單實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G01S19/38
【公開號(hào)】CN105629274
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510997022
【發(fā)明人】陳錫春, 郭曉峰, 黃建生, 周雪娟, 田方禮, 何巍巍, 董立橋, 李志國
【申請(qǐng)人】中國電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所
【公開日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2015年12月25日