一種獲取駐波比引起非相干接收機最大碼跟蹤誤差的方法技術

本發明專利技術提出了一種獲取駐波比引起非相干接收機最大碼跟蹤誤差的方法。本方法通過測量導航衛星射頻鏈路的駐波比，獲得射頻鏈路的反射系數，進而獲得二次反射信號的幅度和相位；計算疊加信號的幅度和相位，并獲得地面非相干接收機的鑒別函數；求解當鑒別函數等于零時，得到由駐波比引起的非相干接收機最大碼跟蹤誤差。本方法具有計算復雜度低、易于實施的優點，從而能準確全面地評估導航衛星下行鏈路駐波比對非相干接收機碼跟蹤誤差的影響。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及導航衛星
，特別是涉及。
技術介紹
在衛星導航系統中，導航衛星發射調制有擴頻碼的射頻信號。地面接收機接收此射頻信號，經過變頻、解調獲得衛星擴頻碼。并使用本地擴頻碼與衛星擴頻碼進行相關計算，依據相關計算的結果實現對衛星擴頻碼相位的跟蹤。地面接收機分為非相干接收機和相干接收機兩種。由于非相干接收機具有對載波相位不敏感的優點，應用更為廣泛。碼跟蹤精度直接影響接收機測距的結果。調制有擴頻碼的信號在從基帶產生到天線發射的過程中，射頻鏈路的特性會對射頻信號的幅度和相位產生影響。射頻鏈路的阻抗不完全匹配會造成信號的反射，反射信號經天線發出被地面接收機接收后將導致碼跟蹤誤差，進而造成偽碼測距誤差。阻抗失配造成的信號反射一般使用駐波比來衡量。現有文獻只給出了駐波比的測試方法，而沒有給出計算導航衛星下行射頻鏈路駐波比引起的非相干接收機最大碼跟蹤誤差影響的方法，導致在進行射頻鏈路設計時只能進行定性分析，準確性較差。
技術實現思路
本專利技術的技術解決問題是克服現有技術的不足，提供了。本專利技術的技術解決方案是，步驟如下(I)測量獲得射頻信號輸出設備的輸出信號沖) = <νρ(0_θθ5(αν + (^)，其中aQ為輸出信號的幅度，P為擴頻碼，《Cl為信號的角速度，％為信號的初始相位，t為時間；(2)測量并獲得射頻信號輸出設備的輸出阻抗\、電纜的特征阻抗Ztl和天線的輸入阻抗Z2、電纜的傳播時延τ和電纜的衰減a，根據射頻信號輸出設備的輸出阻抗 Z1、天線的輸入阻抗Z2和電纜的特征阻抗Ztl計算得出射頻信號輸出設備的前向反射系數r.以及天線的后向反射系數G(3)根據步驟(2)計算得出射頻信號輸出設備的前向反射系數以及天線的后向反射系數Γ2，計算得出射頻信號輸出設備的輸出駐波比R以及天線的輸入駐波比匕，其中I I為取絕對值操作；(4)根據x(t)、天線的后向反射系數r2、電纜的傳播時延τ和電纜的衰減a，計算獲得輸出信號x(t)經電纜直接傳播至天線后發出的直射信號Y1 (t) = A1 · P (t- Y i) · COS (ω ^+O1)式中A1= aaQ(l-|r2|)，Y1 = τ ,O1 =灼，(D1為直射信號的初始相位；(5)根據x(t)、天線的后向反射系數Γ2、電纜的傳播時延τ和電纜的衰減a，計算獲得輸出信號x(t)被天線反射回射頻信號輸出設備，再被射頻信號輸出設備反射至天線后發出的二次反射信號y2 (t) = A2 · P (t- Y 2) · οο8(ω0 +Φ2)式中本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種獲取駐波比引起非相干接收機最大碼跟蹤誤差的方法，其特征在于步驟如下：(1)測量獲得射頻信號輸出設備的輸出信號其中α0為輸出信號的幅度，p為擴頻碼，ω0為信號的角速度，為信號的初始相位，t為時間；(2)測量并獲得射頻信號輸出設備的輸出阻抗Z1、電纜的特征阻抗Z0和天線的輸入阻抗Z2、電纜的傳播時延τ和電纜的衰減α，根據射頻信號輸出設備的輸出阻抗Z1、天線的輸入阻抗Z2和電纜的特征阻抗Z0計算得出射頻信號輸出設備的前向反射系數以及天線的后向反射系數(3)根據步驟(2)計算得出射頻信號輸出設備的前向反射系數Γ1以及天線的后向反射系數Γ2，計算得出射頻信號輸出設備的輸出駐波比以及天線的輸入駐波比其中||為取絕對值操作；(4)根據x(t)、天線的后向反射系數Γ2、電纜的傳播時延τ和電纜的衰減α，計算獲得輸出信號x(t)經電纜直接傳播至天線后發出的直射信號：y1(t)＝A1·p(t？γ1)·cos(ω0t+Φ1)式中A1＝αα0(1？|Γ2|)，γ1＝τ，Φ1為直射信號的初始相位；(5)根據x(t)、天線的后向反射系數Γ2、電纜的傳播時延τ和電纜的衰減α，計算獲得輸出信號x(t)被天線反射回射頻信號輸出設備，再被射頻信號輸出設備反射至天線后發出的二次反射信號：y2(t)＝A2·p(t？γ2)·cos(ω0t+Φ2)式中A2＝α0α3|Γ1||Γ2|(1？|Γ2|)，γ2＝3τ，Φ2為二次反射信號的初始相位，arg()為取相位操作；(6)根據步驟(4)得到的直射信號y1(t)和步驟(5)得到的二次反射信號y2(t)，計算得出由天線發射出的疊加信號y(t)：y(t)＝y1(t)+y2(t)＝A1·p(t？γ1)·cos(ω0t+Φ1)+A2·p(t？γ2)·cos(ω0t+Φ2)(7)使用非相干接收機早相關器的輸出與晚相關器的輸出之差作為鑒別函數，由天線發出的疊加信號y(t)獲得的鑒別函數S(ε)為：S(ϵ)=|Σi=12AiR(ϵ-Δτi+d2)exp(jΦi)|2-|Σi=12AiR(ϵ-Δτi-d2)exp(jΦi)|2=[A1R(ϵ-Δτ1+d2)+A2R(ϵ-Δτ2+d2)cos(ΔΦ)+A1R(ϵ-Δτ1+d2)+A2R(ϵ-Δτ2+d2)cos(ΔΦ)]×[A1R(ϵ-Δτ1+d2)+A2R(ϵ-Δτ2+d2)cos(ΔΦ)+A1R(ϵ-Δτ1+d2)+A2R(ϵ-Δτ2+d2)cos(ΔΦ)]其中ε為跟蹤誤差，R()為擴頻碼的自相關函數，時延差Δτi＝γi？γ1，d為早晚相關器間隔，i為自然數，∑()為求和操作，j為單位虛數；ΔΦ＝Φ2？Φ1為二次反射信號與直射信號的初相位差；(8)當ΔΦ＝0°或者180°時，將鑒別函數S(ε)＝0所計算獲得的ε值作為最大碼跟蹤誤差εmax：當ΔΦ＝0°時：ϵmax=Δτ2α2(V1-1)(V2-1)(V1+1)(V2+1)+α2(V1-1)(V2-1)0≤Δτ2≤τLα2(V1-1)(V2-1)2(V1+1)(V2+1)τL<Δτ2≤τHα2(V1-1)(V2-1)(d+2Rc-2Δτ2)4(V1+1)(V2+1)-2α2(V1-1)(V2-1)τH<Δτ2≤Tc+d20Tc+d2≤Δτ2其中Tc為測量獲得擴頻碼碼片寬度，τL=(V1+1)(V2+1)+α2(V1-1)(V2-1)2(V1+1)(V2+1),τH=α2(V1-1)(V2-1)d2(V1+1)(V2+1)+Tc-d2;當ΔΦ＝180°時：ϵmax=-Δτ2α2(V1-1)(V2-1)(V1+1)(V2+1)-α2(V...

【技術特征摘要】
1. 一種獲取駐波比引起非相干接收機最大碼跟蹤誤差的方法，其特征在于步驟如下 (1)測量獲得射頻信號輸出設備的輸出信號40= ^VP(0_cos(6V + (^fl)，其中CItl為輸出信號的幅度，P為擴頻碼，Otl為信號的角速度，￠9。為信號的初始相位，t為時間； (2)測量并獲得射頻信號輸出設備的輸出阻抗τχ、電纜的特征阻抗Ztl和天線的輸入阻抗&、電纜的傳播時延τ和電纜的衰減α，根據射頻信號輸出設備的輸出阻抗Z1、天線的輸入阻抗Z2和電纜的特征阻抗Ztl計算得出射頻信號輸出設備的前向反射系數T1乙I十厶O以及天線的后向反射系數1^ =; (3)根據步驟(2)計算得出射頻信號輸出設備的前向反射系數q以及天線的后向i+W反射系數Γ2，計算得出射頻信號輸出設備的輸出駐波比M 二以及天線的輸入駐波比K，其中11為取絕對值操作； (4)根據x(t)、天線的后向反射系數Γ2、電纜的傳播時延τ和電纜的衰減α，計算獲得輸出信號x(t)經電纜直接傳播至天線后發出的直射信號Yi (t) = A1 · p(t-y i) · cos (ω 0 +Φ D 式中A1 = α α0(1-| Γ2|), Y1 = τ ,Φλ= φ0-ω0τ , Φ χ為直射信號的初始相位； (5)根據x(t)、天線的后向反射系數Γ2、電纜的傳播時延τ和電纜的衰減α，計算獲得輸出信號x(t)被天線反射回射頻信號輸出設備，再被射頻信號輸出設備反射至天線后發出的二次反射信號y2(t) = A2 · P (t- Y 2) ...

【專利技術屬性】
技術研發人員：聶欣，米紅，劉家興，劉慶軍，謝軍，
申請(專利權)人：北京空間飛行器總體設計部，
類型：發明
國別省市：