北斗芯片信号弱解决方案
北斗B1I信号的捕获算法
北斗B1I信号的捕获算法王丽黎;杨阳【摘要】北斗B1I信号的捕获是北斗2代接收机的核心模块,它是基于码相位和多普勒频移二维搜索的过程.对于捕获模块,通常采用并行码相位搜索捕获算法来实现对空中可见卫星的捕获.针对信号较弱情况下的卫星捕获,采用了非相干累加与并行码相位搜索捕获相结合的方法.测试结果表明,该捕获算法能够有效快速地实现弱信号的捕获.%BeiDou B1I signal acquisition is a hard core in a BeiDou receiver and is the two-dimension process of the search about the code delay and Doppler frequency. For acquisition, parallel search algorithm of code in frequency domain are usually adopted. For the acquisition of weak signal, a method combining non-correlation integration with parallel search algorithm of code in frequency domain was introduced. The test results show that the acquisition algorithm can effectively and quickly acquire the weak signal.【期刊名称】《计算机系统应用》【年(卷),期】2016(025)003【总页数】5页(P194-198)【关键词】北斗B1I信号;接收机;捕获;弱信号;非相干累加【作者】王丽黎;杨阳【作者单位】西安理工大学自动化与信息工程学院,西安 710048;西安理工大学自动化与信息工程学院,西安 710048【正文语种】中文随着我国成功将第16颗北斗导航卫星送入预定轨道, 北斗导航工程区域组网顺利完成[1]. 第2代北斗导航系统主要功能为定位、测速、单双向授时和短报文通信[2,3]. 因此, 针对北斗导航系统相应的接收技术的研究逐渐成为研究热点. 传统的接收机由射频前端、用于信号处理的ASIC以及高速运算的CPU核组成, 设计灵活性受到限制. 相比之下, 软件接收机只需对软件修改便可对接收机进行优化升级, 则更具有方便性和灵活性[4,5].在接收机内, 完成信号捕获是信号处理的第一步, 信号捕获重在估计两个重要参数: 一个是C/A码周期的开始, 另一个是输入信号的载波频率, 获得导航卫星信号的载波频率(或称为载波多普勒频移)和码相位这两个参数的粗略值, 然后跟踪过程则利用这些粗略值进一步得到频率和码相位的精确值并进而解算出导航电文. 因此对接收机性能好坏影响较大的是捕获跟踪算法的好坏[6,7].本文在详细分析了并行码相位搜索捕获算法原理的基础上, 为了能更好的实现对弱信号的捕获, 将并行码相位搜索捕获算法与非相干累加相结合, 不但提高捕获效率, 降低了噪声干扰, 而且有效的提高了弱信号的捕获.目前北斗2代播发B1、B2、B3三个频段的信号, 其信号复用方式为码分多址, 其中B1(1561.098 MHz)信号由I、Q两条支路的测距码和导航电文正交调制在载波上构成. 调制在B1频率上的信号可表示为式(1):其中上角标j表示卫星序号; AB1分别表示B1信号幅度; 分别表示B1信号测距码; 分别表示调制在B1测距码上的导航电文数据码; 表示B1信号载波频率; 表示B1信号载波初相.CB1I码的码速率为2.046 Mcps, 码长为2046, 码宽为488.7 ns(1/2.046 MHz). CB1I码发生的结构如图1所示, 其是由两个线性序列G1和G2模2和产生均衡Gold码后截短1个码片后生成. G1和G2序列分别由两个11级的线性移位寄存器生成, 其生成多项式如式(2)、式(3)所示.(2)(3)G1序列初始相位为************;G2序列初始相位为************.通过对产生G2序列的移位寄存器不同抽头的模2和可以实现G2序列相位的不同偏移, 与G1序列模2和后可生成不同卫星的测距码. 而之所以用这种码传输信号, 就是因为其良好的自相关和互相关特性.图1 CB1I码发生器示意图2 北斗2代B1信号CB1I码的捕获由于CB1I码除了自身完全对齐的情况外, 其余情况几乎是不相关的, 这种特性使得很容易找出两个完全对齐的相同的CB1I码. 捕获过程正是利用其这一特点.2.1 CB1I码的捕获接收机的信号捕获过程一般通过对卫星信号的载波频率和码相位进行扫描式搜索来完成. 捕获的目的就是为了对输入信号和一个测距码序列做相关运算. 并行码相位搜索捕获算法实际上是利用傅里叶变换这种数字信号处理技术来替代数字相关器的相关运算, 而我们需要证明一下两者的等价性.两个长度同为N的有限长序列和的离散傅里叶变换和计算如式(4)、式(5)所示.(4)(5)两个长度同为N的有限长序列和的循环互相关计算如式(6)所示.(6)下面的分析中均省略了中的缩放因子1/N, 的N点离散傅里叶变换计算如式(7)所示.(7)其中是的复共轭. 由式(7)可知, 两个序列与在时域内做相关运算, 相当于它们的离散傅里叶变换与在频域内做乘积运算. 于是倒过来, 乘积的离散傅里叶反变换正好是接收机需要进行检测的在各个码相位处的相关值. 一旦接收机通过傅里叶反变换计算得到相关值, 那么接下来的信号检测就同线性搜索捕获法一样, 即找出在所有搜索单元中自相关幅值的峰值, 并将该峰值与捕获门限值相比较. 若峰值超过捕获门限值, 则接收机捕获到了信号.图2 并行码相位搜索捕获算法原理图如图2所示为并行码相位搜索捕获算法的原理图, 考虑到导航数据位存在跳变的可能, 用含导航数据位的数据进行相关运算所获得的相关峰值将会有较大衰减从而造成漏捕, 在算法实现过程中, 总是采用两段连续数据进行同步相关运算, 在得到的两组相关结果中选择最大功率能量相关峰值较大者(认为该段数据中不包含导航数据位跳变)的相关结果作为捕获判断依据[8].2.2基于非相干累加的CB1I码捕获采用1 ms时长的数据进行上述捕获的时候, 由于噪声的作用可能导致误捕, 当信号较弱时, 甚至会出现漏捕. 而且在北斗MEO/IGSO卫星B1频点信号中, 因为NH 码调制的影响, 相干累加时间不能超过1 ms. 为了提高灵敏度, 只能通过提高非相干累加次数来捕获弱信号[9], 即将相干积分结果进行平方处理后再累加, 从而获得信号增益. 其非相关累加值[10]可表示为式(8):(8)其中: 为M ms的数据信息与测距码的非相干捕获相关值. 可以看出导航电文数据位翻转对积分结果的影响被平方运算有效的降低了. 因此非相干积分可以进行积分时间超过1 ms的积分.非相干累加法消除了导航电文数据位翻转造成的影响, 同时平方运算消除了相位误差造成的副作用, 而前面提到的并行码相位搜索捕获算法通过傅里叶变换实现循环相关, 将相位域捕获过程并行化, 使得搜索量减少到了只需搜索不同的载波频率, 提高运算效率. 将非相干累加法与并行码相位搜索捕获算法相结合, 在大幅降低捕获时间的前提下, 实现了对弱信号的捕获. 其原理图如图3所示.图3 非相干累加捕获原理图通过图3可知, 非相干累加捕获的方法是将并行码相位搜索捕获算法每毫秒的捕获结果按照预先设定好的累加时间进行累加, 其累加原理如式(8)所示, 由于噪声累加的结果增大不如信号累加的结果增加的快, 使得经过一段时间累加后, 可找出明显的相关峰值.3 仿真验证在Matlab环境下对本文研究的信号捕获方案进行仿真验证. 利用卫星信号模拟器对北斗B1频点中频信号进行仿真, 仿真信号的中频频率为2.098MHz, 采样频率为8.8MHz, 仿真产生60s的数据中频信号, 信号中共调制了1号、2号、3号、4号、7号、8号、10号、12号和13号等9颗卫星信号. 信号中加入的是高斯白噪声,信噪比为-35dB. 利用生成的信号, 就可以进行捕获的仿真, 捕获程序流程图如图4所示.图4 CB1I码捕获程序流程图图5是用图1所示的CB1I码发生器产生的对应10号卫星的本地伪码, 其是由两个11级移位寄存器进行模2和生成的. 不同的卫星编号对应不同的抽头, 不同卫星对应的CB1I码则通过查表的方式就可以实现. 横坐标表示采样点数, 截取了2046个码片的前100位, 纵坐标表示CB1I码的相位幅度.图5 10号卫星本地伪码部分截图CB1I码具有良好的自相关和互相关特性, 如图6和图7所示. 除了延迟为零外, 几乎没有自相关性. 只有当本地伪码与接收到的信号的伪码序列能够对齐时才可得到最大相关值. 根据这一特性可轻易找出何时两个码是严格对齐的, 本文采用并行码相位搜索捕获也正是基于此特性. 横坐标表示码片数, 纵坐标分别表示自相关值和互相关值.图6 测距码的自相关性图7 测距码的互相关性当检测门限选用最大峰值与次大峰值的比值(大于2.5)时, 首先使用两段连续的单位数据段, 本文以1 ms数据位为单位数据段, 对其做同步相关运算即对这两段数据进行并行码相位搜索捕获, 在得到的两组相关结果中选择较大的相关峰值作为捕获判断依据进行弱信号捕获的验证结果如图8所示. 其次使用5 ms和10 ms数据进行非相干积分的弱信号捕获验证结果如图9和图10所示.图8 并行码相位搜索捕获算法捕获情况图9 进行5 ms非相干累加的捕获情况图10 进行10 ms非相干累加的捕获情况由图可以看出, 在信噪比为-35dB的情况下, 图8中仅使用并行码相位搜索捕获算法得到的最大峰值与次大峰值的比值并不是很大; 而在图9和图10中采用将并行码相位搜索捕获算法与非相干累加相结合的捕获算法, 在累加时间增大时, 该比值结果明显增加. 证明当进行非相干积分所用数据长度从1ms增加到10ms时, 信号中所有可见卫星的最大峰值与次大峰值的比值增加的都很明显, 能够实现低信噪比信号的捕获, 提高接收机的灵敏度. 当然, 也可以根据实际的需要选择合适的相干累加时间, 达到设计目的.接着再从单颗卫星角度进行研究, 以10号卫星为例, 即PRN=10, 分别进行3ms、6ms和10ms数据的相干累加, 其捕获结果如图11、图12和图13所示.图11 10号卫星进行3 ms非相干累加结果图12 10号卫星进行6 ms非相干累加结果图13 10号卫星进行10 ms非相干累加结果由图11、图12和图13可以看出, 随着捕获所用数据长度的增加, 即非相干累加数据长度增加, 噪声得到一定的抑制, 可见卫星正确相位所对应的归一化相关值也更加明显, 该部分也达到了有效地捕获弱信号的预期效果.4 结语本文研究了北斗软件接收机捕获算法, 分析了并行码相位搜索捕获算法并将其与非相干积分相结合, 并通过仿真数据对算法进行了验证. 可见非相干积分与并行码相位搜索捕获算法相结合不但捕获效率高, 而且较好地抑制了噪声信号, 有效地实现了弱信号的捕获. 对于软件接收机相关模块的研究具有一定的意义, 能够使用户在接收机算法处理和软件更新等方面具有很大的灵活性.参考文献1 何敏,葛榜军.北斗卫星导航系统及应用.卫星应用,2012, (5):19–23.2 中国卫星导航系统管理办公室.北斗导航系统发展报告.国际太空,2012,(4):6–11.3 Meng WX, Liu E, Han Sh. Resaerch and development on satellite positioning and navigation in China. IEICE Trans. Commun, 2012(E95-B): 3385–3392.4 杨东凯,张飞舟,张波译.软件定义的GPS和伽利略接收机.北京:国防工业出版社,2009.5 杨俊,武奇生.GPS基本原理及其Matlab仿真.西安:西安电子科技大学出版社,2006.6 王冰.GPS信号捕获算法的研究.电子科技,2014,27(8): 154–156.7 谢刚.GPS原理与接收机设计.北京:电子工业出版社,2009.8 黄隽祎,李荣冰,王翌等.北斗B1 QPSK调制信号的高灵敏度捕获算法.航空计算技术,2012,42(5):38–42.9 史向男,巴晓辉,陈杰.北斗MEO/IGSO卫星B1频点信号捕获方法研究.国外电子测量技术,2013,32(4):19–21.10 陈军,潘高峰,李飞,余金峰,黄静华译. GPS软件接收机基础(第2版).北京:电子工业出版社,2007.Acquisition Algorithm of BeiDou B1I SignalWANG Li-Li, YANG Yang(Faculty of Automation and Information Engineering, Xi′an University of Technology, Xi’an 710048, China)Abstract：BeiDou B1I signal acquisition is a hard core in a BeiDou receiver and is the two-dimension process of the search about the code delay and Doppler frequency. For acquisition, parallel search algorithm of code in frequency domain are usually adopted. For the acquisition of weak signal, a method combining non-correlation integration with parallel search algorithm of code in frequency domain was introduced. The test results show that the acquisition algorithm can effectively and quickly acquire the weak signal.Key words：BeiDou B1I signal; receiver; acquisition; weak signal; non-coherent integration① 收稿时间：2015-07-06;收到修改稿时间:2015-09-06CB1I码的码速率为2.046 Mcps, 码长为2046, 码宽为488.7 ns(1/2.046 MHz). CB1I码发生的结构如图1所示, 其是由两个线性序列G1和G2模2和产生均衡Gold码后截短1个码片后生成. G1和G2序列分别由两个11级的线性移位寄存器生成, 其生成多项式如式(2)、式(3)所示.G1序列初始相位为************;G2序列初始相位为************.通过对产生G2序列的移位寄存器不同抽头的模2和可以实现G2序列相位的不同偏移, 与G1序列模2和后可生成不同卫星的测距码. 而之所以用这种码传输信号, 就是因为其良好的自相关和互相关特性.由于CB1I码除了自身完全对齐的情况外, 其余情况几乎是不相关的, 这种特性使得很容易找出两个完全对齐的相同的CB1I码. 捕获过程正是利用其这一特点.2.1 CB1I码的捕获接收机的信号捕获过程一般通过对卫星信号的载波频率和码相位进行扫描式搜索来完成. 捕获的目的就是为了对输入信号和一个测距码序列做相关运算. 并行码相位搜索捕获算法实际上是利用傅里叶变换这种数字信号处理技术来替代数字相关器的相关运算, 而我们需要证明一下两者的等价性.两个长度同为N的有限长序列和的离散傅里叶变换和计算如式(4)、式(5)所示. 两个长度同为N的有限长序列和的循环互相关计算如式(6)所示.下面的分析中均省略了中的缩放因子1/N, 的N点离散傅里叶变换计算如式(7)所示.其中是的复共轭. 由式(7)可知, 两个序列与在时域内做相关运算, 相当于它们的离散傅里叶变换与在频域内做乘积运算. 于是倒过来, 乘积的离散傅里叶反变换正好是接收机需要进行检测的在各个码相位处的相关值. 一旦接收机通过傅里叶反变换计算得到相关值, 那么接下来的信号检测就同线性搜索捕获法一样, 即找出在所有搜索单元中自相关幅值的峰值, 并将该峰值与捕获门限值相比较. 若峰值超过捕获门限值, 则接收机捕获到了信号.如图2所示为并行码相位搜索捕获算法的原理图, 考虑到导航数据位存在跳变的可能, 用含导航数据位的数据进行相关运算所获得的相关峰值将会有较大衰减从而造成漏捕, 在算法实现过程中, 总是采用两段连续数据进行同步相关运算, 在得到的两组相关结果中选择最大功率能量相关峰值较大者(认为该段数据中不包含导航数据位跳变)的相关结果作为捕获判断依据[8].2.2基于非相干累加的CB1I码捕获采用1 ms时长的数据进行上述捕获的时候, 由于噪声的作用可能导致误捕, 当信号较弱时, 甚至会出现漏捕. 而且在北斗MEO/IGSO卫星B1频点信号中, 因为NH码调制的影响, 相干累加时间不能超过1 ms. 为了提高灵敏度, 只能通过提高非相干累加次数来捕获弱信号[9], 即将相干积分结果进行平方处理后再累加, 从而获得信号增益. 其非相关累加值[10]可表示为式(8):其中: 为M ms的数据信息与测距码的非相干捕获相关值. 可以看出导航电文数据位翻转对积分结果的影响被平方运算有效的降低了. 因此非相干积分可以进行积分时间超过1 ms的积分.非相干累加法消除了导航电文数据位翻转造成的影响, 同时平方运算消除了相位误差造成的副作用, 而前面提到的并行码相位搜索捕获算法通过傅里叶变换实现循环相关, 将相位域捕获过程并行化, 使得搜索量减少到了只需搜索不同的载波频率, 提高运算效率. 将非相干累加法与并行码相位搜索捕获算法相结合, 在大幅降低捕获时间的前提下, 实现了对弱信号的捕获. 其原理图如图3所示.通过图3可知, 非相干累加捕获的方法是将并行码相位搜索捕获算法每毫秒的捕获结果按照预先设定好的累加时间进行累加, 其累加原理如式(8)所示, 由于噪声累加的结果增大不如信号累加的结果增加的快, 使得经过一段时间累加后, 可找出明显的相关峰值.在Matlab环境下对本文研究的信号捕获方案进行仿真验证. 利用卫星信号模拟器对北斗B1频点中频信号进行仿真, 仿真信号的中频频率为2.098MHz, 采样频率为8.8MHz, 仿真产生60s的数据中频信号, 信号中共调制了1号、2号、3号、4号、7号、8号、10号、12号和13号等9颗卫星信号. 信号中加入的是高斯白噪声,信噪比为-35dB. 利用生成的信号, 就可以进行捕获的仿真, 捕获程序流程图如图4所示.图5是用图1所示的CB1I码发生器产生的对应10号卫星的本地伪码, 其是由两个11级移位寄存器进行模2和生成的. 不同的卫星编号对应不同的抽头, 不同卫星对应的CB1I码则通过查表的方式就可以实现. 横坐标表示采样点数, 截取了2046个码片的前100位, 纵坐标表示CB1I码的相位幅度.CB1I码具有良好的自相关和互相关特性, 如图6和图7所示. 除了延迟为零外, 几乎没有自相关性. 只有当本地伪码与接收到的信号的伪码序列能够对齐时才可得到最大相关值. 根据这一特性可轻易找出何时两个码是严格对齐的, 本文采用并行码相位搜索捕获也正是基于此特性. 横坐标表示码片数, 纵坐标分别表示自相关值和互相关值.当检测门限选用最大峰值与次大峰值的比值(大于2.5)时, 首先使用两段连续的单位数据段, 本文以1 ms数据位为单位数据段, 对其做同步相关运算即对这两段数据进行并行码相位搜索捕获, 在得到的两组相关结果中选择较大的相关峰值作为捕获判断依据进行弱信号捕获的验证结果如图8所示. 其次使用5 ms和10 ms数据进行非相干积分的弱信号捕获验证结果如图9和图10所示.由图可以看出, 在信噪比为-35dB的情况下, 图8中仅使用并行码相位搜索捕获算法得到的最大峰值与次大峰值的比值并不是很大; 而在图9和图10中采用将并行码相位搜索捕获算法与非相干累加相结合的捕获算法, 在累加时间增大时, 该比值结果明显增加. 证明当进行非相干积分所用数据长度从1ms增加到10ms时, 信号中所有可见卫星的最大峰值与次大峰值的比值增加的都很明显, 能够实现低信噪比信号的捕获, 提高接收机的灵敏度. 当然, 也可以根据实际的需要选择合适的相干累加时间, 达到设计目的.接着再从单颗卫星角度进行研究, 以10号卫星为例, 即PRN=10, 分别进行3ms、6ms和10ms数据的相干累加, 其捕获结果如图11、图12和图13所示.由图11、图12和图13可以看出, 随着捕获所用数据长度的增加, 即非相干累加数据长度增加, 噪声得到一定的抑制, 可见卫星正确相位所对应的归一化相关值也更加明显, 该部分也达到了有效地捕获弱信号的预期效果.本文研究了北斗软件接收机捕获算法, 分析了并行码相位搜索捕获算法并将其与非相干积分相结合, 并通过仿真数据对算法进行了验证. 可见非相干积分与并行码相位搜索捕获算法相结合不但捕获效率高, 而且较好地抑制了噪声信号, 有效地实现了弱信号的捕获. 对于软件接收机相关模块的研究具有一定的意义, 能够使用户在接收机算法处理和软件更新等方面具有很大的灵活性.1 何敏,葛榜军.北斗卫星导航系统及应用.卫星应用,2012, (5):19–23.2 中国卫星导航系统管理办公室.北斗导航系统发展报告.国际太空,2012,(4):6–11.3 Meng WX, Liu E, Han Sh. Resaerch and development on satellite positioning and navigation in China. IEICE Trans. Commun, 2012(E95-B): 3385–3392.4 杨东凯,张飞舟,张波译.软件定义的GPS和伽利略接收机.北京:国防工业出版社,2009.5 杨俊,武奇生.GPS基本原理及其Matlab仿真.西安:西安电子科技大学出版社,2006.6 王冰.GPS信号捕获算法的研究.电子科技,2014,27(8): 154–156.7 谢刚.GPS原理与接收机设计.北京:电子工业出版社,2009.8 黄隽祎,李荣冰,王翌等.北斗B1 QPSK调制信号的高灵敏度捕获算法.航空计算技术,2012,42(5):38–42.9 史向男,巴晓辉,陈杰.北斗MEO/IGSO卫星B1频点信号捕获方法研究.国外电子测量技术,2013,32(4):19–21.10 陈军,潘高峰,李飞,余金峰,黄静华译. GPS软件接收机基础(第2版).北京:电子工业出版社,2007.。
解决掉线问题的北斗卫星导航测绘技术优化方法
解决掉线问题的北斗卫星导航测绘技术优化方法北斗卫星导航系统是我国自主研发的卫星导航系统，广泛用于各行业，包括测绘、交通、农业等。
然而，在使用北斗卫星导航系统进行测绘时，有时会遇到解决掉线问题的困扰。
本文将探讨北斗卫星导航测绘技术的优化方法，以解决这一问题。
首先，要解决掉线问题，我们需要了解掉线的原因。
掉线可能是由于信号弱、信号遮挡或设备故障等原因引起的。
在测绘中，精度和稳定性是至关重要的，因此我们需要寻找适合测绘场景的优化方法。
一种方法是使用差分定位技术。
差分定位技术是利用两个或多个接收机接收同一颗卫星的信号，通过对比两个接收机的观测数据，消除大气延迟等误差，提高位置精度。
差分定位技术可以有效提高北斗卫星导航系统的可靠性和精度，减少掉线问题的发生。
另一种方法是使用多基站测绘技术。
传统的北斗卫星导航系统一般只采用单一基站进行信号接收和处理，容易受到信号干扰和遮挡的影响。
而多基站测绘技术则采用多个基站同时接收信号，并进行数据处理和融合，提高了信号的可靠性和稳定性。
多基站测绘技术还可以根据不同基站的位置和接收质量，自动选择最优的信号进行测量，进一步优化了测绘结果的精度。
除了差分定位技术和多基站测绘技术，还可以采用相位平滑伪距观测技术来解决掉线问题。
相位平滑伪距观测技术是利用接收机测量的载波相位和伪距观测值，通过差分操作和滤波算法，提高定位精度和信号可靠性。
相位平滑伪距观测技术能够有效抑制信号的多径干扰和噪声，减少掉线的概率。
此外，我们还可以借助地面增强系统来解决掉线问题。
地面增强系统是在北斗卫星导航系统的基础上，通过搭建地面站网络和增加中继站等手段，提供更强的信号覆盖和增强的定位服务。
地面增强系统的使用可以有效解决信号遮挡和掉线问题，提高测绘的可靠性和稳定性。
综上所述，解决掉线问题是北斗卫星导航测绘技术优化的重要课题。
通过使用差分定位技术、多基站测绘技术、相位平滑伪距观测技术和地面增强系统等方法，可以有效提高北斗卫星导航系统的可靠性和精度，减少掉线问题的发生。
卫星接收系统常见故障和处理方法
卫星接收系统常见故障和处理方法1.信号弱或无法接收卫星接收系统如果遇到信号弱或无法接收的情况，首先需要检查天线是否摆放正确，是否有障碍物遮挡。
可以尝试重新调整天线的角度和方向，确保其与卫星处于最佳的指向角度。
如果仍然无法接收到信号，可以检查接收设备是否正常运行，重启设备或更换设备试试。
2.信号中断卫星接收系统如果遇到信号中断的情况，一般可能是由于天气恶劣或其他干扰导致的。
可以检查当前天气情况，如果是暴风雨或大雨等天气，需要等待天气好转后再进行接收。
另外，也可以检查是否有其他无线电设备或电磁干扰源附近，如果有，可以尝试将其移开或关闭。
3.信号变形或失真卫星接收系统接收到的信号如果出现变形或失真的情况，一般可能是由于信号传输过程中受到干扰导致的。
可以检查接收设备和电缆是否连接良好，尝试重新连接或更换电缆。
同时，也可以检查是否有其他电子设备在附近产生干扰，如果有，可以尝试将其移开或关闭。
4.信号延迟卫星接收系统如果出现信号延迟的情况，可能是由于信号传输路径较长，或者设备处理速度较慢导致的。
可以检查设备和电缆的连接是否良好，尝试重新连接或更换电缆。
另外，也可以观察是否有其他程序或设备占用了系统资源，如果有，可以尝试关闭其它程序或设备，以提高卫星接收系统的处理速度。
5.接收设备故障在日常使用卫星接收系统时，可以遵循以下几点，以避免一些常见故障的发生：-定期检查天线的摆放是否正确，是否有障碍物遮挡。
-保持室内设备的通风良好，避免过热导致设备故障。
-注意天气情况，避免在暴风雨等恶劣天气下使用卫星接收系统。
-避免安装在靠近其他电子设备或电磁干扰源的位置，以防止干扰信号传输。
-定期检查设备连接是否良好，电缆是否有损坏或老化现象。
总结起来，卫星接收系统常见故障的处理方法包括：调整天线的角度和方向、重新启动设备、检查连接线路是否良好、检查天气情况、避免干扰源等。
为了确保卫星接收系统的正常运行，还需定期检查设备和连接线路的状态，保持设备通风良好，并遵循正确的使用方法。
卫星信号接收差的原因及解决方法
卫星信号接收差的原因及解决方法1.障碍物遮挡：建筑物、树木、山脉等障碍物会阻挡卫星信号的传输，导致信号接收差。
解决方法包括调整接收设备的位置和角度，避开障碍物的遮挡。
2.天气因素：恶劣的天气条件如雷暴、暴雨、大雪等会导致信号衰减或干扰，影响信号接收质量。
解决方法可以是选择天气好的时候进行接收，或者采用更高灵敏度的接收器设备。
3.信号干扰：来自其他无线设备或电子设备的信号干扰也可能导致卫星信号接收差。
这种情况下可以尝试将接收器远离干扰源，或者使用屏蔽设备来减少干扰。
4.接收器质量差：低质量的接收器设备可能无法正常接收、解码卫星信号，导致信号接收差。
解决方法是使用高质量的接收器设备，确保其具备较高的灵敏度和抗干扰能力。
5.频率偏移：接收设备的频率设置与卫星信号的传输频率有一定的差异，也会导致信号接收差。
解决方法是将接收设备的频率校准到与卫星信号一致。
6.设备故障：接收设备本身的故障也可能导致卫星信号接收差。
解决方法包括检查设备的连接是否正确、线缆是否损坏，或者更换设备。
7.卫星姿态问题：卫星本身的姿态控制问题也可能导致信号接收差。
这种情况下无法通过个人努力进行解决，需要卫星运营商或相关机构进行干预。
总结起来，要解决卫星信号接收差的问题，首先要找出导致问题的原因，然后根据具体情况采取相应的解决方法。
有时可能需要调整接收设备的位置、角度或频率，或者更换设备。
最关键的是使用高质量的设备，并确保设备正常工作、与卫星信号一致。
在有些情况下，可能需要与卫星运营商或相关机构合作解决问题。
弱信号下北斗二代定位算法研究
弱信号下北斗二代定位算法研究李彩容【摘要】北斗卫星导航定位系统运营至今已在诸多领域发挥了重要作用,相比其它已经完全成熟的导航定位系统,有明显优势,同时也存在一些应用上的缺陷及不足,很多情况下,北斗信号还不尽如人意,因此,研究接收机高灵敏度与辅助定位技术成为关键.本文主要研究了弱信号下北斗二代定位的频率采集算法.以PMF-FFT码的算法为基础,分别在时域和频域估计多普勒频偏,并将多普勒频偏估计与码和频率采集相结合.【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】2019(000)002【总页数】3页(P62-64)【关键词】弱信号环境;北斗二代;定位;算法【作者】李彩容【作者单位】大连市91550部队43分队,辽宁大连,116023【正文语种】中文0 引言北斗卫星导航定位系统是我国自主研制建设的导航定位系统，因其良好的安全性和可靠性已被广泛应用在国防、军事等许多重要领域，成为信息化时代国家安全的重要支撑系统。
随着环境的日趋复杂，使北斗卫星导航定位系统在严重干扰、遮挡、多路径等形成的卫星信号较弱的条件下，依然提供高精度、高可靠的导航定位服务，确保某些重要行动进程的顺利进行，具有重要作用和意义。
在此背景下，本文深入研究了弱信号下北斗二代的定位算法。
1 北斗二代卫星中国的北斗二代卫星导航系统越来越高要求着其定位技术，而导航定位技术已成为一种应用广泛的信息技术。
应用在军事中，军事导航、目标侦察、搜救、扫雷、后勤保障等军事行动中，不断增加对高精度卫星导航系统的需求，以及个人导航、航空导航、航海导航、勘测基础测绘工程、交通运输、气象探测、资源调查以及地震探测等方面也受到高度重视。
近年来，急剧增加对基于位置服务的要求，在不久的未来，第二代北斗将会结合互联网、交通管理以及移动通信，它很可能成为最引人注目的信息技术。
在应用北斗二代的过程中，由于电波多径以及壁面磨损的影响，北斗二代信号能量比正常环境有更多的弱化和衰落，甚至比-150dBm（24dB / hz）还低，并且有更大的延迟到达时间的差异。
北斗解决方案
2.产品设计：
-深入调研市场需求，优化产品功能与性能；
-强化用户体验设计，提高产品竞争力。
3.政策法规：
-完善政策法规体系，为北斗应用提供法治保障；
-加强执法监管，规范市场秩序。
4.市场推广：
-制定针对性市场推广策略，提高北斗系统市场份额；
-加强与国际组织合作，扩大国际市场。
2.产品创新与设计
-针对不同行业需求，研发多样化北斗终端产品；
-优化用户界面设计，提升用户体验；
-提供定制化服务，满足特殊行业和用户需求。
3.政策法规与市场规范
-制定北斗系统应用管理制度，规范市场秩序；
-加强政策支持，推动产业链发展；
-完善法律法规，保障用户信息安全。
4.市场推广与宣传
-开展北斗系统应用宣传活动，提高用户认知度；
（2）建立北斗系统应用的大数据分析平台，为用户提供实时、准确的数据支撑；
（3）加强对北斗系统应用的监控和评估，确保系统运行稳定可靠。
四、实施步骤
1.技术研发：加大投入，推动技术进步，提高北斗系统性能；
2.产品设计：根据市场需求，优化产品设计，提升用户体验；
3.政策法规制定：出台相关政策，规范市场秩序，保障用户权益；
北斗解决方案
第1篇
北斗解决方案
一、项目背景
随着我国北斗卫星导航系统（以下简称北斗系统）的不断完善和发展，其在各个行业的应用日益广泛。为进一步推动北斗系统在各领域的普及与应用，提高北斗系统服务性能，确保北斗系统在各行业中的合法合规使用，本方案旨在制定一套全面、科学、人性化的北斗解决方案。
二、目标定位
1.提高北斗系统在各行业中的定位精度和稳定性；
5.服务保障：
导航卫星信号转换增强器方案
导航卫星信号转换增强器方案一、概述随着全球卫星导航系统（如GPS、北斗、GLONASS、Galileo等）的广泛应用，导航定位技术已成为现代生活不可或缺的一部分。
然而，在城市核心区、室内环境、地下空间等复杂环境中，卫星信号易受到阻隔、衰减及多路径效应的影响，导致定位精度下降甚至无法定位。
为了解决这一问题，本方案提出了导航卫星信号转换增强器（以下简称“增强器”）的研发方案，旨在通过增强和转换卫星信号，提高在不良信号区域的定位精度和稳定性。
二、基本原理增强器主要由室外接收天线、低损耗电缆、卫星信号转换增强模块、室内发射天线四大部分组成。
其工作原理如下：室外接收天线：放置于开阔地带（如楼顶、露台等），用于接收来自卫星的微弱导航信号。
低损耗电缆：通常采用同轴线缆，将接收到的卫星信号低损耗地传输至转换增强模块。
卫星信号转换增强模块：对接收到的卫星信号进行滤波、放大、解调、重新调制和上变频等处理，以增强信号强度和改善信号质量。
室内发射天线：将处理后的卫星信号转发至室内空间，覆盖需要接收GNSS信号的接收设备。
三、产品功能产品功能主要由5个模块组成：卫星信号增强：通过滤波和放大技术，显著提高室内卫星信号的强度和稳定性，确保在复杂环境中也能实现精确定位。
信号转发：将处理后的卫星信号转发至室内，解决室内无法直接接收卫星信号的问题。
多系统兼容：支持GPS、北斗、GLONASS、Galileo等多种全球卫星导航系统的信号转发，满足不同国家和地区的使用需求。
自定位检查：内置自定位检查功能，确保转发器自身定位的准确性，提升整体系统的可靠性。
灵活配置：提供多种天线长度和配置选项，满足不同场景下的使用需求。
四、功能及指标以下以SYN2308型GNSS卫星信号转换增强器为例，介绍其主要功能和技术指标：本导航卫星信号转换增强器方案通过先进的技术手段，有效解决了复杂环境中卫星信号弱、定位精度低的问题，为各类导航定位应用提供了可靠的解决方案。
北斗卫星定位车载终端技术方案
北斗卫星定位车载终端技术方案一、技术概述北斗卫星定位车载终端是一种基于北斗卫星导航系统，为车辆提供定位、导航、监控等功能的终端设备。
车载终端通过接收北斗卫星的信号，计算车辆的位置信息，并通过显示屏实时显示位置和导航信息。
同时，车辆的位置信息还可以通过通信网络传输给监控中心，实现车辆监控和管理。
本文将介绍北斗卫星定位车载终端的技术方案。
二、硬件设计1. 主控芯片：选择高性能的MCU（Micro Control Unit）作为主控芯片，能够快速处理北斗卫星信号和车辆位置信息的计算。
常用的主控芯片有ARM系列芯片和STC系列芯片。
2.显示屏：选择高分辨率、高色彩显示的液晶屏作为显示屏。
显示屏尺寸一般为7寸或9寸，能够清晰显示车辆位置、导航路线等信息。
3.北斗卫星接收模块：选择具有较高接收灵敏度和稳定性的北斗卫星接收模块。
接收模块能够接收到北斗卫星发射的导航信息，并通过主控芯片进行处理。
4.定位天线：选择高灵敏度的定位天线，能够接收到较弱的北斗卫星信号。
定位天线一般安装在车辆的车顶或天线底座上，以便接收到更好的卫星信号。
5.电源系统：设计稳定的电源系统，包括电池、充电管理芯片和电源管理模块，能够为车载终端提供稳定的供电。
6.外部接口：设计与其他设备的接口，如USB接口、RS232接口等，方便与其他设备进行数据交互。
三、软件设计1.导航软件：开发可视化的导航软件，能够实时显示车辆的位置、导航路线、行驶速度等信息。
导航软件可以包括地图数据、路径规划算法、导航算法等。
2.通信协议：设计与监控中心进行通信的协议，实现车辆位置信息的传输。
通信协议一般采用TCP/IP协议，能够实现快速、可靠地数据传输。
3.数据存储：设计数据存储模块，能够将车辆位置信息存储在内部存储器中。
存储模块可以使用固态硬盘或SD卡等。
4.报警系统：设计报警系统，能够监测车辆的状态，如车速、疲劳驾驶等，当车辆出现异常情况时进行报警。
5.用户界面：设计用户友好的界面，方便用户进行操作和查看车辆信息。
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北斗芯片信号弱解决方案
一、手机问题
要想接收到北斗信号，首先手机硬件上必须集成了北斗定位模块；其次手机性能比较富裕；还有就是手机有数据网络连接。
这三者都会影响北斗信号的接收。
二、设置问题
手机上关于定位的设置主要有三个，分别是“定位开关”、“A-GPS 辅助定位”、“时间同步”。
三、环境问题
由于北斗卫星导航主要工作在1575.42MHz、1176.45MHz、1268.52MHz等几个频段。
都属于微波通讯。
这类无线通讯属于高频通讯，衍射能力很差。
手机要获得稳定的北斗信号，必须处于空旷地带，或尽量减少遮挡。
如果手机处于密集的高架桥下，或者地下车库等有遮挡的地方，就容易接收不到北斗信号。
跟手机GPS信号同理，一旦信号被密集建筑遮挡，手机信号就会大大降低，想要解决还得通过装林创手机信号增强器。
另外，手机中北斗定位模块也是一种芯片，它的稳定工作也是需要一定的温度支持的。
如果手机长时间的暴晒，温度会变非常高，北斗定位模块可能因为过热工作不稳定。
这个时候，手机主板和CPU也会因为过热
变得工作异常。
建议尽量不要让手机长时间工作在高温状态下。