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1、中国科学:物理学力学天文学2010年第40卷第5期:528~533《中国科学》杂志社SCIENTIASINICAPhys,Mech&Astronwww.scichina.comphys.scichina.comSCIENCECHINAPRESS第一届中国卫星导航学术年会(CSNC2010)专题GNSS空间信号质量分析方法研究①②*③卢晓春,周鸿伟①中国科学院国家授时中心,西安710600;②中国科学院精密导航定位与定时重点实验室,西安710600;③北京跟踪与通信技术研究所,北京100094*E-
2、mail:luxc@ntsc.ac.cn收稿日期:2010-04-07;接受日期:2010-04-09中国科学院方向性项目(编号:KJCX2-YW-T12)和国家重点基础研究发展计划(编号:2007CB815502)资助项目摘要导航信号质量的优劣,直接关系到卫星导航系统的性能,同时也反映了卫星有效载荷的工作状态和各种电性能指标.中国科学院国家授时中心的GNSS空间信号质量评估系统,以标准仪器监测、离线数据分析和监测接收机三种方式对导航信号质量进行分析与评估.本文主要介绍了该系统的离线数据分析方式和
3、数据采集方法,分析了信号功率谱、眼图、星座图和码片赋形等性能,分析了相关峰、相关损耗等相关性能参数.分析结果表明,该系统中使用的信号质量评估方法实用有效.关键词信号质量评估,功率谱,眼图,星座图,相关峰PACS:84.40.Ua,89.70.+c,87.16.Xa,43.60.Gk,07.05.Kf经过20多年的发展,全球卫星定位系统不仅使卫星连续可靠的工作,保障用户工作的安全性、完备[2]用在军事领域,也广泛地应用在民用领域.它以精性.斯坦福大学的研究人员利用47m大口径天线确、实时、不受地域限
4、制等特点,成为在陆地交通、系统和3m天线系统,长期监测GPS的信号功率、码航海和航空中通用的导航工具.目前已建和在建的延时、频率及卫星星座合理性,并进行了数据采集和卫星导航系统包括:全球系统GPS,Galileo,性能评估工作.欧洲GALILEO已经完成了Giove-AGLONASS和COMPASS,区域系统IRNSS和QZSS.和Giove-B发射和卫星在轨测试任务.GALILEO的空卫星导航系统需要较高的安全性和完好性,尤其是间信号测试任务主要由欧洲空间技术研究中心卫星下行信号的完好性是用户端
5、工作的基础.因此,(ESTEC)的导航实验室完成,并在多个地方组建了地GNSS信号质量监测评估工作,引起了世界范围内的面观测站,如:英国奇尔波顿天文台(Chilboiton)、德重视,其相应的研究已全面展开.国宇航研究院(DLR)、欧洲空间局(ESA)等.奇尔波顿1993年10月美国GPS-SV19卫星发生信号异常,天文台利用25m天线系统完成信号功率测量与验[1]造成3m~8m的伪距误差,自1997年开始,斯坦福证、信号调制特性、信号带外杂散监测、利用实验测大学研究机构(SRI)加入美国GPS联
6、合计划,负责监试接收机完成信号跟踪和导航信息评估.德国宇航测GPS卫星L波段信号,主要目的是保证系统所有研究院(DLR)利用30m天线完成信号采集和数据离引用格式:卢晓春,周鸿伟.GNSS空间信号质量分析方法研究.中国科学:物理学力学天文学,2010,40:528~533中国科学:物理学力学天文学2010年第40卷第5期[3,4]线分析工作.图表的形式展示了GNSS信号的分析结果.中国科学院国家授时中心(NTSC)于2009年4月建立了一套GNSS空间信号质量监测与评估系统.该1系统组成系统包括7
7、.3m天线、射频系统、标准仪器系统、数据采集系统、接收机和离线数据分析系统.系统可以GNSS空间信号质量评估系统由射频接收分系接收L波段信号,仪器系统既可实现对导航信号的地统、原子频标分系统、数据管理分系统、射频信号评面接收功率(带内功率)、频率(频谱、带宽等)等实时估分系统、基带信号评估分系统、监测接收机分系统监测,也可对典型通信信号参数如功率谱密度、眼6个部分组成,如图1.图、星座图、信号调制参数等进行实时监测.利用接系统中完成信号评估功能主要由以下3个分系收机实现接收机观测参数的监测.系统同
8、时具备高统完成.速数据采集系统,实现了数据采集并实时存储和离(1)射频信号评估分系统.射频信号评估分系线分析.离线分析主要包括接收机观测数据的离线统的主要功能是:接收射频分系统送来的导航信号,分析和采集信号的离线数据分析.离线分析系统是经过矩阵开关放大和滤波后,在外部原子频标的支整个系统的数据处理核心,它在实现上述仪器所有持下,利用标准仪器对射频信号的质量进行评估.监测功能的同时也可以实现信号波形分析、码片形射频信号评估主要仪器有矩阵开关、矢量信号分状、相关峰、相关损耗等深层次分析
