关于卫星导航信号码跟踪精度的探讨

2018年04月25日 20:52来源于:科技传播

李永财+徐伯健+陈杨

摘 要 卫星导航系统是国家基础设施的重要组成部分,对国家的发展具有重要的意义,各国为了发展航天事业,不惜花重金进行卫星导航系统的建设,当前卫星系统的BOC调制信号被广泛应用,传统的PSK-R调制信号被保留下来。所以出现两种信号同时存在的现象。伪距是卫星导航系统的最基本观测量,主要通过码和载波来进行信号的获取,所以他们是卫星信号体制设计中的重要指标,码跟踪精度对卫星导航信号的质量有着重要的影响。

关键词 卫星导航;信号;码跟踪精度;接收系统

中图分类号 V4

文献标识码 A

文章编号 1674-6708(2016) 154-0082-02

卫星导航技术结合了传统的无线导航和天文测绘的方式进行应用,为全球的用户提供气候的实时跟踪和各项定位服务。随着经济水平的不断提升,促进了科学技术的不断进步,卫星导航系统得到了飞速的发展,并被广泛的应用于国家的各项事业中,不仅促进了科学技术水平的进步,还会国家的安全提供了保障。卫星导航技术在应用过程中,通过信息网络技术的有机结合,成为当前社会中运用最广泛的信息技术。1码跟踪精度定性及定量分析理论

1.1 S曲线的码跟踪性能定性分析

S曲线的码跟踪主要是根据函数理论的相关知识诞生的,超前滞后码的间距和TOA的误差会形成一定的间距,促进了函数的形成,并被广范应用于对环路性能的判断。扩频通信的构成是通过对扩频信号的分析研究所制定的,依据相关的特征进行扩频信号的利用,运用提取信号的方式,进行噪声信号的处理。对应的自相关函数一旦确定下来,就会形成函数对调制信号本身的影响,另外的决定因素决定了预相关宽带的影响。仿真信号的最小宽带范围的判断方法是,预相宽带变大,信号自相关函数的平方曲线会更接近无线宽带曲线,可以表明信号宽带的最小宽带量。通过对超前减滞后码间距的测量,信号会随着S曲线的变化而不断发展,S曲线能够表现出良好的性能,并且应该的斜率值为正值,且增益较大。如果鉴别增益处的增值较大,斜率值的增加呈现不明显的状态,造成滞后码间距的减少,导致S曲线的斜率出现翻转的现象。

1.2 超前滞后鉴别器的码跟踪精度定量分析

码环路的精确跟踪是接收器的重要组成部分,主要通过S曲线进行码跟踪的分析。为了进一步研究码跟踪环路的误差,应该在规范的范围内,采用相干和非相干的形式进行码跟踪环路的精确表达,通过建模的方式,进行码跟踪误差和与相关宽带的理解,有效的进行相干和非相干的延时码跟踪误差分析,并实现任意信号功率谱的形成,在任意情况下进行相干和非相干延时码的跟踪服务,对输出的信号功率和干扰功率进行比较。

2 多径干扰下的码跟踪精度

2.1 带限信号码多径误差包络及其下届

多径主要是由反射信号和散射信号组成的,散射信号在噪声声道的表现中,不会对码跟踪产生重大的影响。所以,在进行导航信号分析的过程中,应该确定反射信号所产生的影响,如果导航信号受到接收机的影响,进行接收机的内部,多径信号就会自动进行一定的处理,运用4个参数进行表征反应,充分展现了相位变化率和时间的延迟效果。多径信号如果呈现稳定的状态,相对的相位变化率则为O,所标现出来的状态不用考虑多径码和载波产生的影响,对数据为暂且不用考虑。而相对于相干DLL下,所以在进行超前码的设置上应该依照本地振动器作为统一的标准,严格控制频率所信号进入到内部区域。但由于在设置过程中,多径会存在多种现象的产生,会使多径受到进入信号的影响,回到一定的干扰。因此,锁相环的跟踪信号的构成形式由合成相位的设置情况所决定,并且不能利用直达信号的形式进行表达。

2.2 载波相位多径误差

对于CNSS信号较弱的情况,CNSS接收机狂热以采用调节阀来进行输入信号的载波剥离,实现对数据的解调。由于I/Q解调法是通过对环路反馈调节的形式进行1支路信号的输出,以便保留信号功率的最大化,同时保障Q支路输出信号能够保障最小的功率。载波环的特性主要分为预检测积分时间和鉴别器的功能,通过对鉴相器信号的数据码调试和载波信号工作,对数据的载波相位进行不敏感的锁相环处理,此处的锁相环应该运二象限反正切函数的敏感锁相环的处理方式,应该确保该鉴相器的稳定性,对输出的鉴相结果和信号幅度进行相关的控制,所以,锁相环的鉴相器应该保持准确性,进行反正切求值的统计工作。

3 码跟踪精度对卫星导航信号的影响

3.1 接收系统载噪比影响因素分析

在卫星导航领域,信号的质量需要通过载噪比的构成形式作为分析的依据。在实际应用的过程中,应该利用信息接收的形式,对载噪比所产生的影响进行系统的分析。应该对码时延和多普勒的残留误差进行系统的分析。信号的数字化过程主要由采样和量化两部分构成,应该将接收到的信号通过时域离散的形式进行信号的离散。模拟信号在进行抽样后,根据信号趋势的变化,来进行分析,采取抽样值的形式,对对电平进行模拟抽取,对量化进行提前的设置,在量化实施过程中,要避免信号质量的下降。在对量化操作过程中,应该通过转化器的方式进行量化膜的转换,对造成的影响进行分析。对模拟信号使用采样的方式,进行抽取,可以有效的防止信号失真而产生的不利影响。运用频率较高的信号,对电路的数据进行系统的分析。应该通过导航信号的接收机设计,进行较高采样频率来进行电路数据负担的处理。

3.2 子载波相位对码跟踪精度的影响

调制信号主要采用子载波相位的形式来进行自身功率的谱密度处理,砸在播的相位会对码跟踪精度的数据结果的形成,造成了一定的影响,应该对结合预检积分的时间和相关的宽带产生的影响进行分析。的影响。随着子载波相位的不断变化,可以将正弦更改为余弦,并对应宽带的信号器,进行呈线性的增长,可以采用余弦相位子的载波调制信号宽带的方式,将正弦相位子的载波进行信号的调制。调制的信号码根据误差应该与子载波的相位关系进行跟踪,随着子载波相位的变化,与对应的码跟踪误差进行线性更改。载波调制的数值越大,则呈现出来的误差也就越大。

3.3 合成损耗对码跟踪精度的影响

恒包络互复技术针对信号的不同进行个数和功率的有效配置,所产生的效率也不同,应该采用合成损耗来进行度量,包括合成损耗信号功率的损失和整个系统的载噪比。与相干和非相干跟踪码进行相干时间和预相关宽带的连接,在进行恒包络合成损耗分析时,对跟踪码的精度进行分析,不需要考虑干扰的影响,需要机进行系统的确定,期望信号功率和载噪比进行核心影响因素的分析,只要通过接收系统的确定,信号值的功率可以实现功率某密度的处理,成为影响载噪比的最核心因素。在进行分析恒包络互复用合成损耗过程中,对调整的信号进行谱密度的处理,与预相关宽带和码跟踪环路宽带进行联系,确认码跟踪精度信号载噪比的分析。根据码跟踪的变化率,确定码跟踪误差的变化方向与载噪比的方向进行分析,实现恒包络互复用造成的合成损耗码跟踪方根误差的实现,随着码跟踪方根误差的变化,对码跟踪误差进行信号早率的变化率。

4 结论

卫星导航信号码跟踪精度的提高是保证卫星导航系统的重要途径。实践操作中,应正确认识码跟踪精度定性及定量分析理论,在这些理论的指导下,采取带限信号码多径误差包络及其下届和载波相位多径误差的策略,以此来达到卫星导航系统性能提高的目标,推动航天事业的进一步发展。

 
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