專利名稱：信號質(zhì)量檢測方法及系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種檢測方法及系統(tǒng)，尤其涉及一種信號質(zhì)量檢測方法及系統(tǒng)，屬于 信號檢測領域。
背景技術：
隨著航空航天及無線通信技術的飛速發(fā)展，對于衛(wèi)星導航系統(tǒng)的精度要求越來越 高?，F(xiàn)有的全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System，以下簡稱GPS)僅可以滿足非 精密進近飛行階段的精度要求，遠遠不能滿足民用航空對導航系統(tǒng)精確性、完好性的要求。 上述完好性為當誤差超過告警限時系統(tǒng)及時告警的能力。地基增強系統(tǒng)(Ground Based AugmentationSystem,以下簡稱GBAS)是一種解決GPS應用于民航導航系統(tǒng)的完好性不 足問題的有效手段。GBAS系統(tǒng)通過全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)(GlobalNavigation Satellite Systems，以下簡稱GNSS)對無線信號進行增強，并產(chǎn)生GNSS信號。因此，GNSS信號的完好 性是GBAS完好性的重要組成部分。由于接收機根據(jù)GNSS信號的相關峰來進行定位和測距， 因此，當GNSS信號的相關峰對稱性發(fā)生異常時，必然會造成定位或測距上的誤差。因此，對 于GNSS信號質(zhì)量的檢測實質(zhì)上是對于GNSS信號的相關峰對稱性的檢測。目前對于GNSS信號質(zhì)量的檢測方法為偽距法和相關值法。然而，上述兩種方法都 是對單一觀測量(即GNSS信號的一對對稱位置采樣點)進行的分析，存在不能充分利用觀 測量的問題，導致其測量精確度低，不能夠滿足民用航空的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種信號質(zhì)量檢測方法及系統(tǒng)，用以提高信號質(zhì)量檢測的 精確度提高，滿足民用航空的需求。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種信號質(zhì)量檢測方法，包括獲取接收機發(fā)送的 全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)采樣信號；對全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)采樣信號進行處理，獲取至少兩對對稱 采樣點的檢測統(tǒng)計量及檢測統(tǒng)計量門限閥值；根據(jù)至少兩對對稱采樣點的點檢測統(tǒng)計量及 檢測統(tǒng)計量門限閥值獲取檢測結果。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種信號質(zhì)量檢測系統(tǒng)，包括信號接收模塊，用 于獲取接收機發(fā)送的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)采樣信號；信號處理模塊，用于將全球衛(wèi)星導航系 統(tǒng)采樣信號進行處理，獲取至少兩對對稱采樣點的檢測統(tǒng)計量及檢測統(tǒng)計量門限閥值；結 果分析模塊，用于對至少兩對對稱采樣點的檢測統(tǒng)計量進行處理，獲取檢測結果。本發(fā)明提供的信號質(zhì)量檢測方法及系統(tǒng)，通過獲取全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)采樣信號獲 得至少兩對對稱采樣點的檢測統(tǒng)計量，并對至少兩對對稱采樣點的檢測統(tǒng)計量進行處理， 有效地提高了信號質(zhì)量檢測的精確度，滿足了民用航空的需求。


圖1為本發(fā)明信號質(zhì)量檢測方法實施例的流程示意圖2為本發(fā)明實施例獲取至少兩對對稱采樣點的檢測統(tǒng)計量及檢測統(tǒng)計量門限 閥值的流程示意圖；圖3為本發(fā)明實施例GNSS采樣信號相關峰采樣示意圖；圖4為本發(fā)明實施例獲取無偏差相關峰對稱位置差值的流程示意圖；圖5為本發(fā)明實施例GNSS采樣信號相關峰對稱位置差值的概率分布圖；圖6為本發(fā)明實施例獲取檢測結果的流程示意圖；圖7為本發(fā)明信號質(zhì)量檢測系統(tǒng)實施例的結構示意圖；圖8為本發(fā)明實施例信號處理模塊的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例進一步說明本發(fā)明實施例的技術方案。本發(fā)明提供一種信號質(zhì)量檢測方法，圖1為本發(fā)明信號質(zhì)量檢測方法實施例的流 程示意圖，如圖1所示，該方法包括如下步驟步驟101、獲取接收機發(fā)送的GNSS采樣信號，其中，接收機通過無線接收得到衛(wèi)星 發(fā)送來的GNSS信號，并對得到的GNSS信號進行采樣處理得到GNSS采樣信號，本發(fā)明實施 例的步驟101接收經(jīng)過接收機采樣處理后的GNSS采樣信號，具體接收的傳輸方法可以為有 線網(wǎng)絡傳輸，也可以為無線網(wǎng)絡傳輸；步驟102、對GNSS采樣信號進行處理，獲取至少兩對對稱采樣點的檢測統(tǒng)計量及 檢測統(tǒng)計量門限閥值，其中，首先對接收機發(fā)送過來的GNSS采樣信號進行分析計算，得到 至少兩對對稱采樣點的檢測統(tǒng)計量，其次，根據(jù)至少兩對對稱采樣點的檢測統(tǒng)計量得到檢 測統(tǒng)計量門限閥值；步驟103、根據(jù)至少兩個采樣點的檢測統(tǒng)計量及檢測統(tǒng)計量門限閥值獲取檢測結 果，其中，檢測結果為異常信號時，接收機的定位或測距會存在誤差。綜上所述，本發(fā)明提供的信號質(zhì)量檢測方法，通過獲取GNSS采樣信號至少兩個點 的檢測統(tǒng)計量，并對至少兩對對稱采樣點的檢測統(tǒng)計量進行處理，有效地提高了觀測量的 利用率及靈敏度，從而滿足民用航空在精確性及完好性的需求。圖2為本發(fā)明實施例獲取至少兩對對稱采樣點的檢測統(tǒng)計量及檢測統(tǒng)計量門限 閥值的流程示意圖。該步驟為步驟102的具體流程示意圖，如圖2所示，步驟102包括步驟1021、對GNSS采樣信號進行歸一化處理，獲取歸一化后的單個幅度相關值及 相關峰對稱位置差值，即獲取單個幅度相關值；首先，由于天線位置、增益、類型等不同，導 致了不同接收機對同一 GNSS采樣信號的幅值表示不一樣，所以需要對接收機發(fā)送過來的 GNSS采樣信號進行歸一化處理來統(tǒng)一 GNSS采樣信號的表示，其具體如下圖3為本發(fā)明實施例GNSS采樣信號相關峰采樣示意圖。如圖3所示，Iioffset即為 Iffl, n, +offset (k)，表示k時刻GNSS采樣信號相關峰單個幅值，Iprompt即為Im, n, prompt (k)，表示k 時刻GNSS采樣信號相關峰的波峰幅值。對GNSS采樣信號的幅值進行歸一化，歸一化公式 如下
j( ,,、_ Im’n，±offset (眾)1nor,m,n,±offset、K) =TjT
m,η ,prompt V J得到的結果In ,m,n, ±offset (k)表示k時刻歸一化后的單個幅度相關值。
其次，在得到歸一化后的單個幅度相關值后，根據(jù)得到的歸一化后的單個幅度相 關值計算GNSS采樣信號相關峰對稱位置差值，計算公式如下difm，Π, offset 仏)—Inor, m, n, offset 仏)_Inor, m, n, -offset 仏)得到的結果difm,n,。ffset(k)為相關峰對稱位置差值。步驟1022、對相關峰對稱位置差值進行消偏差處理，獲取無偏差相關峰對稱位置
差值；圖4為本發(fā)明實施例獲取無偏差相關峰對稱位置差值的流程示意圖。該步驟為步 驟102的具體流程示意圖。由于設備的延時或熱噪聲等會對GNSS采樣信號產(chǎn)生影響，從而 造成信號質(zhì)量檢測方法的靈敏度下降。因此，需要消除設備偏差。設備偏差可以由多種設 備引起，比如接收機、衛(wèi)星及載體發(fā)動起等。本申請僅對接收機及衛(wèi)星信號傳輸?shù)钠钸M行 了消除，但本申請不限于此，可以在其他實施例中對其他設備的偏差進行消除。如圖4所示，步驟10221、消除接收機采樣偏差。計算接收機偏差公式如下
權利要求
一種信號質(zhì)量檢測方法，其特征在于，包括獲取接收機發(fā)送的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)采樣信號；對所述全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)采樣信號進行處理，獲取至少兩對對稱采樣點的檢測統(tǒng)計量及檢測統(tǒng)計量門限閥值；根據(jù)所述至少兩對對稱采樣點的檢測統(tǒng)計量及檢測統(tǒng)計量門限閥值獲取檢測結果。
2.根據(jù)權利要求1所述的信號質(zhì)量檢測方法，其特征在于，所述對全球衛(wèi)星導航系統(tǒng) 采樣信號進行處理，獲取至少兩對對稱采樣點的檢測統(tǒng)計量及檢測統(tǒng)計量門限閥值包括對所述全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)采樣信號進行歸一化處理，獲取歸一化后的單個幅度相關值 及相關峰對稱位置差值；對所述相關峰對稱位置差值進行消偏差處理，獲取無偏差相關峰對稱位置差值； 根據(jù)衛(wèi)星仰角的角度獲取各角度的所述無偏差相關峰對稱位置差值的標準差及膨脹 系數(shù)；對所述無偏差相關峰對稱位置差值、所述標準差及所述膨脹系數(shù)進行處理，獲取所述 至少兩對對稱采樣點的檢測統(tǒng)計量；對所述至少兩對對稱采樣點的檢測統(tǒng)計量進行處理，獲取所述檢測統(tǒng)計量門限閥值。
3.根據(jù)權利要求2所述的信號質(zhì)量檢測方法，其特征在于，所述根據(jù)至少兩對對稱采 樣點的點檢測統(tǒng)計量及檢測統(tǒng)計量門限閥值獲取檢測結果包括對所述至少兩對對稱采樣點的檢測統(tǒng)計量及所述檢測統(tǒng)計量門限閥值進行處理，獲取 所述檢測統(tǒng)計量與所述檢測統(tǒng)計量門限閥值的差值； 根據(jù)所述差值獲取檢測結果。
4.根據(jù)權利要求3所述的信號質(zhì)量檢測方法，其特征在于，所述對所述相關峰對稱位 置差值進行消偏差處理包括對所述相關峰對稱位置差值進行消除接收機采樣偏差以及衛(wèi)星信號傳輸偏差處理。
5.一種信號質(zhì)量檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括信號接收模塊，用于獲取接收機發(fā)送的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)采樣信號； 信號處理模塊，用于對所述全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)采樣信號進行處理，獲取至少兩對對稱 采樣點的檢測統(tǒng)計量及檢測統(tǒng)計量門限閥值；結果分析模塊，用于根據(jù)所述至少兩對對稱采樣點的檢測統(tǒng)計量及檢測統(tǒng)計量門限閥 值獲取檢測結果。
6.根據(jù)權利要求5所述的信號質(zhì)量檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述信號處理模塊，包括 歸一化處理單元，用于對對所述全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)采樣信號進行歸一化處理，獲取歸一化后的單個幅度相關值及相關峰對稱位置差值；設備偏差消除單元，用于對所述相關峰對稱位置差值進行消偏差處理，獲取無偏差相 關峰對稱位置差值；計算單元，用于根據(jù)衛(wèi)星仰角的角度獲取各角度的所述無偏差相關峰對稱位置差值的 標準差及膨脹系數(shù)；檢測統(tǒng)計量獲取單元，用于對所述無偏差相關峰對稱位置差值、所述標準差及所述膨 脹系數(shù)進行處理，獲取所述至少兩對對稱采樣點的檢測統(tǒng)計量；閥值獲取單元，用于對所述至少兩對對稱采樣點的檢測統(tǒng)計量進行處理，獲取所述檢測統(tǒng)計量門限閥值。
7.根據(jù)權利要求5所述的信號質(zhì)量檢測系統(tǒng)，其特征在于，還可以包括結果輸出模塊， 用于對結果進行顯示輸出。
8.根據(jù)權利要求5所述的信號質(zhì)量檢測系統(tǒng)，其特征在于，還可以包括報警模塊，用于 在檢測結果異常時報警提醒。
9.根據(jù)權利要求5所述的信號質(zhì)量檢測系統(tǒng)，其特征在于，還可以包括存儲模塊，用于 存儲檢測結果。
全文摘要
本發(fā)明提供一種信號質(zhì)量檢測方法及系統(tǒng)，該方法包括獲取接收機發(fā)送的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)采樣信號；對全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)采樣信號進行處理，獲取至少兩對對稱采樣點的檢測統(tǒng)計量及檢測統(tǒng)計量門限閥值；根據(jù)至少兩對對稱采樣點的點檢測統(tǒng)計量及檢測統(tǒng)計量門限閥值獲取檢測結果；該系統(tǒng)包括信號接收模塊，用于獲取接收機發(fā)送的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)采樣信號；信號處理模塊，用于將全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)采樣信號進行處理，獲取至少兩對對稱點的檢測統(tǒng)計量及檢測統(tǒng)計量門限閥值；結果分析模塊，用于對至少兩對對稱點的檢測統(tǒng)計量進行處理，獲取檢測結果。該方法及系統(tǒng)，有效地提高了信號質(zhì)量檢測的精確度，滿足了民用航空的需求。
文檔編號G01S19/38GK101986171SQ20101052702
公開日2011年3月16日 申請日期2010年10月26日 優(yōu)先權日2010年10月26日
發(fā)明者張軍, 朱衍波, 陳海龍 申請人:北京航空航天大學