一种gnss接收机内部噪声检测系统及方法
【专利摘要】本发明提供一种GNSS接收机内部噪声检测方法及系统，包括：将一外接频率标准信号接入一卫星导航信号仿真器的参考输入接口，同时将一GNSS接收机接入所述卫星导航信号仿真器的输出接口；设置所述卫星导航信号仿真器的仿真开始时间和停止时间、导航频点、坐标的经纬度值；启动所述卫星导航信号仿真器，所述GNSS接收机对所述卫星导航信号仿真器生成的射频导航信号进行采集、跟踪和解算，测量结束后导出原始观测数据并保存；重复步骤三直至所有设置测试过程检测完毕，导出接收的原始观测数据；通过所述GNSS接收机数据处理软件处理所述接收的原始观测数据，生成GNSS接收机内部噪声测量值。
【专利说明】一种GNSS接收机内部噪声检测系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及卫星导航【技术领域】，特别涉及一种基于卫星导航信号仿真器的GNSS接收机内部噪声检测系统及方法。
【背景技术】
[0002]迈入21世纪，电子信息技术越来越多的进入我们的生活，信息化时代已经到来。GPS(全球定位系统，Global Positioning System)技术也广泛应用于各行各业，GPS系统的建立给导航和定位技术带来了巨大的变化，用GPS信号可以进行海、陆、空的导航，导弹的制导，大地测量和工程测量的精密定位，时间的传递和速度的测量等。
[0003]GNSS(全球卫星导航系统,Global Navigation Satellite System)接收机内部噪声(Receiver Interior Noise Level)是GNSS接收机信号通道间的偏差、延迟锁相环、码跟踪环的偏差以及钟差等引起的测距和测相误差的综合反映。所述GNSS接收机内部噪声水平是衡量GNSS接收机整机性能好坏的一个非常重要的指标。所述GNSS接收机内部噪声水平低，说明接收机整机性能好，质量合格；所述GNSS接收机内部噪声水平高，说明接收机整机性能差，质量不合格。
[0004]在现有技术中，主要采用零基线法和超短基线法来检测GNSS接收机内噪声水平。所述零基线法是检验GNSS接收机内部噪声对GNSS接收机定位精度影响大小的一种有效方法，原理是多台GNSS接收机通过功率分配器接收来自同一天线的卫星信号，挑选任意两台接收机的观测数据所解算的基线，其理论长度为O。在功分器制作工艺过关的情况下，该方法可以消除天线相位中心偏移的影响、仪器对中误差的影响、信号多路径效应的影响、卫星几何图形的影响、大气传播时延的影响和超短基线量取误差的影响。
[0005]卫星导航信号仿真器用来实时模拟不同环境下GNSS接收机天线口面接收到的多路卫星信号，它可以为GNSS接收机的研制开发、性能和功能测试提供仿真环境，同时也可用于系统级GNSS仿真试验，为最终确定GNSS应用方案提供依据，可以降低GNSS使用风险，节省成本和缩短研制周期。
[0006]但是，在现有的测试中，仅仅是针对室外接收实际卫星信号的测试，并未涉及对卫星导航信号仿真器接收卫星信号的测试。因此，本发明提供一种基于卫星导航信号仿真器的GNSS接收机内部噪声检测系统及方法来填补这块的空白。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种GNSS接收机内部噪声检测系统及方法，以解决现有技术未涉及对卫星导航信号仿真器接收卫星信号的测试的问题。
[0008]为解决上述技术问题，本发明提供一种GNSS接收机内部噪声检测方法，包括:
[0009]步骤一:将一外接频率标准信号接入一卫星导航信号仿真器的参考输入接口，同时将一 GNSS接收机接入所述卫星导航信号仿真器的输出接口 ；
[0010]步骤二:设置所述卫星导航信号仿真器的仿真开始时间和停止时间、导航频点、坐标的经纬度值；
[0011]步骤三:启动所述卫星导航信号仿真器，所述GNSS接收机对所述卫星导航信号仿真器生成的射频导航信号进行采集、跟踪和解算，测量结束后导出原始观测数据并保存；
[0012]步骤四:重复步骤三直至所有设置测试过程检测完毕，导出接收的原始观测数据；
[0013]步骤五:通过所述GNSS接收机数据处理软件处理所述接收的原始观测数据，生成GNSS接收机内部噪声测量值。
[0014]进一步的，在所述的GNSS接收机内部噪声检测方法中，在步骤一前还包括步骤:打开一卫星导航信号仿真器并预热，同时将一 GNSS接收机上电。
[0015]进一步的，在所述的GNSS接收机内部噪声检测方法中，所述预热时间大于30分钟。
[0016]进一步的，在所述的GNSS接收机内部噪声检测方法中，在步骤一中，所述接入的外接频率标准信号准确度大于所述卫星导航信号仿真器频率准确度的10倍。
[0017]进一步的，在所述的GNSS接收机内部噪声检测方法中，在步骤二中，所述设置的仿真开始时间和停止时间的间隔大于I小时。
[0018]进一步的，在所述的GNSS接收机内部噪声检测方法中，在步骤二中，所述设置的导航频点覆盖所述GNSS接收机所能接收的导航信号频点。
[0019]进一步的，在所述的GNSS接收机内部噪声检测方法中，在步骤二中，所述设置的坐标的分辨率优于0.1mm。
[0020]进一步的，在所述的GNSS接收机内部噪声检测方法中，所述GNSS接收机具有内部数据存储功能。
[0021]相应的，本发明还提供一种GNSS接收机内部噪声检测系统，包括:
[0022]一卫星导航信号仿真器，所述卫星导航信号仿真器的参考输入接口接入一外接频率标准信号，同时输出接口接入一 GNSS接收机；
[0023]一导航信号显示控制装置，用于设置所述卫星导航信号仿真器的仿真开始时间和停止时间、导航频点、坐标的经纬度值；
[0024]所述GNSS接收机，用于对所述卫星导航信号仿真器生成的射频导航信号进行采集、跟踪和解算，测量结束后导出原始观测数据并保存；重复上述设置过程直至所有设置测试过程检测完毕，测量结束后导出接收的原始观测数据并保存，通过所述GNSS接收机数据处理软件处理所述所有输出的原始观测数据，生成GNSS接收机内部噪声测量值。
[0025]本发明提供的GNSS接收机内部噪声检测系统及方法，具有以下有益效果:在采纳原有零基线测试原理的基础上，利用仿真生成的射频导航信号进行接收测试，其测试方法可行，测试结果稳定可靠。基于卫星信号仿真器的GNSS接收机内部噪声测试，由于仿真环境重复可控，可以直接对GNSS接收机进行内部噪声测试，不需要参考GNSS接收机配置，方便有效；此外，在实验室进行测试，不受天气环境的影响，测试值更精确。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是本发明GNSS接收机内部噪声检测系统示意图；
[0027]图2是本发明GNSS接收机内部噪声检测方法流程图；[0028]图3是本发明实施例1的GNSS接收机内部噪声检测方法的仿真设备连接图；
[0029]图4是本发明实施例1的GNSS接收机内部噪声检测方法的流程图。
【具体实施方式】
[0030]以下结合附图和具体实施例对本发明提出的GNSS接收机内部噪声检测系统及方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
[0031]请参考图1，其是本发明GNSS接收机内部噪声检测系统示意图。如图1所示,所述GNSS接收机内部噪声检测系统，其是基于卫星导航信号仿真器的，所述系统具体包括: [0032]一卫星导航信号仿真器11，所述卫星导航信号仿真器11的参考输入接口接入一外接频率标准信号12，同时输出接口接入一 GNSS接收机13 ；
[0033]一导航信号显示控制装置14，用于设置所述卫星导航信号仿真器11的仿真开始时间和停止时间、导航频点、坐标的经纬度值；
[0034]所述GNSS接收机13，用于对所述卫星导航信号仿真器11生成的射频导航信号进行采集、跟踪和解算，测量结束后导出原始观测数据并保存；重复上述设置过程直至所有设置测试过程检测完毕，测量结束后导出接收的原始观测数据并保存，通过所述GNSS接收机数据处理软件15处理所述所有输出的原始观测数据，生成GNSS接收机内部噪声测量值。
[0035]请参考图2，其是本发明GNSS接收机内部噪声检测方法流程图。如图2所示，所述GNSS接收机内部噪声检测方法，其是基于卫星导航信号仿真器的，所述方法具体包括:
[0036]步骤一:将一外接频率标准信号接入一卫星导航信号仿真器的参考输入接口，同时将一 GNSS接收机接入所述卫星导航信号仿真器的输出接口 ；
[0037]步骤二:设置所述卫星导航信号仿真器的仿真开始时间和停止时间、导航频点、坐标的经纬度值；
[0038]步骤三:启动所述卫星导航信号仿真器，所述GNSS接收机对所述卫星导航信号仿真器生成的射频导航信号进行采集、跟踪和解算，测量结束后导出原始观测数据并保存；
[0039]步骤四:重复步骤三直至所有设置测试过程检测完毕，导出接收的原始观测数据并保存；
[0040]步骤五:通过所述GNSS接收机数据处理软件处理所述接收的原始观测数据，生成GNSS接收机内部噪声测量值。
[0041]【实施例1】
[0042]请参考图3和图4，图3是本发明实施例1的GNSS接收机内部噪声检测方法的仿真设备连接图；图4是本发明实施例1的GNSS接收机内部噪声检测方法的流程图。
[0043]如图3和图4所示，首先，打开卫星导航信号仿真器并预热，在本实施例中，预热大于30分钟，同时将GNSS接收机上电。接着，将一外接频率标准信号接入所述卫星导航信号仿真器的参考输入接口，同时将所述GNSS接收机接入所述卫星导航信号仿真器的输出接口。优选的，所述接入的外接频率标准信号准确度大于所述卫星导航信号仿真器频率准确度的10倍。然后，设置所述卫星导航信号仿真器的场景、仿真开始时间和停止时间、导航频点、坐标的经纬度值，在本实施例中，设置所述场景为静态场景；优选的，所述设置的仿真开始时间和停止时间的间隔大于I小时；所述仿真开始时间和停止时间按如2014年I月I日00h00min-2014年I月I日04h00min的格式进行设置；所述导航频点按如BDS:B1、B2 ；GPS:L1、L2的格式进行设置，且所述设置的导航频点覆盖所述GNSS接收机所能接收的导航信号频点；在本实施例中设置两个导航频点；坐标的经纬度值按如N310、E1210的格式进行设置，且所述设置的坐标的经纬度值的分辨率优于0.1mm。随后，启动所述卫星导航信号仿真器，同时设置所述GNSS接收机采样间隔、仰角，并启动GNSS接收机测量，所述GNSS接收机对所述卫星导航信号仿真器生成的射频导航信号进行采集、跟踪和解算，仿真结束后，输出原始观测数据1，由于所述GNSS接收机具有内部数据存储功能，则能将所述输出原始观测数据I导出并保存。此后再重新启动所述卫星导航信号仿真器，同时重新设置所述GNSS接收机采样间隔、仰角，并启动GNSS接收机测量，所述GNSS接收机再对所述卫星导航信号仿真器生成的射频导航信号进行采集、跟踪和解算，仿真结束后输出原始观测数据2导出并保存。最后所述原始观测数据I和原始观测数据2通过所述GNSS接收机数据处理软件处理所述接收的原始观测数据I和原始观测数据2，计算得出所述GNSS接收机内部噪声测量值。
[0044]基此，本发明在采纳原有零基线测试原理的基础上，利用仿真生成的射频导航信号进行接收测试，其测试方法可行，测试结果稳定可靠。基于卫星信号仿真器的GNSS接收机内部噪声测试，由于仿真环境重复可控，可以直接对GNSS接收机进行内部噪声测试，不需要参考GNSS接收机配置，方便有效；此外，在实验室进行测试，不受天气环境的影响，测试值更精确。
[0045]上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
【权利要求】
1.一种GNSS接收机内部噪声检测方法，其特征在于，包括: 步骤一:将一外接频率标准信号接入一卫星导航信号仿真器的参考输入接口，同时将一 GNSS接收机接入所述卫星导航信号仿真器的输出接口 ； 步骤二:设置所述卫星导航信号仿真器的仿真开始时间和停止时间、导航频点、坐标的经纬度值； 步骤三:启动所述卫星导航信号仿真器，所述GNSS接收机对所述卫星导航信号仿真器生成的射频导航信号进行采集、跟踪和解算，测量结束后导出原始观测数据并保存； 步骤四:重复步骤三直至所有设置测试过程检测完毕，导出接收的原始观测数据； 步骤五:通过所述GNSS接收机数据处理软件处理所述接收的原始观测数据，生成GNSS接收机内部噪声测量值。
2.如权利要求1所述的GNSS接收机内部噪声检测方法，其特征在于，在步骤一前还包括步骤:打开一卫星导航信号仿真器并预热，同时将一 GNSS接收机上电。
3.如权利要求2所述的GNSS接收机内部噪声检测方法，其特征在于，所述预热时间大于30分钟。
4.如权利要求1所述的GNSS接收机内部噪声检测方法，其特征在于，在步骤一中，所述接入的外接频率标准信号准确度大于所述卫星导航信号仿真器频率准确度的10倍。
5.如权利要求1所述的GNSS接收机内部噪声检测方法，其特征在于，在步骤二中，所述设置的仿真开始时间和停止时间的间隔大于I小时。
6.如权利要求1所述的GNSS接收机内部噪声检测方法，其特征在于，在步骤二中，所述设置的导航频点覆盖所述GNSS接收机所能接收的导航信号频点。
7.如权利要求1所述的GNSS接收机内部噪声检测方法，其特征在于，在步骤二中，所述设置的坐标的分辨率优于0.1_。
8.如权利要求1所述的GNSS接收机内部噪声检测方法，其特征在于，所述GNSS接收机具有内部数据存储功能。
9.一种GNSS接收机内部噪声检测系统，其特征在于，包括: 一卫星导航信号仿真器，所述卫星导航信号仿真器的参考输入接口接入一外接频率标准信号，同时输出接口接入一 GNSS接收机； 一导航信号显示控制装置，用于设置所述卫星导航信号仿真器的仿真开始时间和停止时间、导航频点、坐标的经纬度值； 所述GNSS接收机，用于对所述卫星导航信号仿真器生成的射频导航信号进行采集、跟踪和解算，测量结束后导出原始观测数据并保存；重复上述设置过程直至所有设置测试过程检测完毕，测量结束后导出接收的原始观测数据并保存；通过所述GNSS接收机数据处理软件处理所述所有输出的原始观测数据，生成GNSS接收机内部噪声测量值。
【文档编号】G01S19/23GK103954979SQ201410211723
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年5月19日 优先权日:2014年5月19日
【发明者】胡立志, 张裕, 马志超, 董莲 申请人:上海市计量测试技术研究院