基于卫星信号模拟器的北斗接收机性能测试与分析_贾超广
北斗卫星授时终端测试技术
需要提前对北斗卫星授时终端进行测试，因此研究其测试 技术十分必要。
1 北斗卫星授时基本原理 1.1 北斗卫星 RDSS 授时原理 北斗卫星 RDSS 授时模式按照授时用户终端是否兼 具接收和应答发射的功能，可分为单向和双向两种授时方 式。在 RDSS 单向授时模式下，北斗地面主控站首先经发 射天线将北斗卫星导航信号发送给北斗卫星，再由卫星将 授时信号转发给地面授时用户终端，授时终端通过解算处 理后，生成并输出 1PPS 信号和 TOD 时间信息。由于授时 信号经北斗地面主控站发出后，通过北斗卫星转发给用 户，信号传输过程是一个单向过程，因此称为 RDSS 单向 授时。RDSS 单向授时过程如图 1 所示。
用户 B
用户 A
北斗主控站 图 1 RDSS 单向授时过程示意图
单向授时过程中，难免会受到各种误差因素的影响， 如星历误差、授时终端天线安装位置误差、大气延迟改正 残差等，限制了单向授时的时间精度。RDSS 双向授时中， 用户授时终端首先接收主控站播发的询问信号，然后立即 向主控站反馈响应信号，地面主控站解算出信号由主控站 发送至用户授时终端的传播时延后，再将时延信息发送给 用户终端，由用户终端进行双向定时时延修正，能够消除 各项误差造成的影响，具有更高的时间精度[3]。RDSS 双向 授时过程如图 2 所示。
（2）
式（1）与式（2）中，驻 为样本的均值，n 为样本中数据 的数目，驻i 为样本中的第 i 个数据，s 为样本的标准差。计 算出样本均值与标准差后，可由式（3）计算授时精度 滓t。
（3）
3.2 输出频率稳定度测试 北斗授时终端输出频率稳定度描述的是频率输出的随 机起伏程度，要测量频率稳定度，按照图 5 进行设备连接。
卫星导航信号模拟器加速度性能测试方法研究
卫星导航信号模拟器加速度性能测试方法研究作者：胥婕胡立志徐亮马志超董莲来源：《软件工程》2017年第05期摘要：加速度性能是影响卫星导航信号模拟器动态特性的重要技术指标，当前检测卫星导航信号模拟器加速度性能的方法虽从理论上进行了分析研究，但在实际检测工作中，缺少实用可行的测试方法。
本文围绕卫星导航信号模拟器加速度性能测试方法展开研究，在对多普勒效应进行研究的基础上，分析卫星导航信号模拟器加速度性能测量原理，搭建动态性能测试平台，并开展实验验证测试方法的正确性、实用性和有效性。
关键词：卫星导航信号模拟器；加速度；多普勒效应；测试方法中图分类号：TP399 文献标识码：A1 引言（Introduction）随着北斗卫星导航系统的建设，卫星导航这个新兴技术越来越受到各行各业的青睐[1]，卫星导航接收机也受到广泛的应用。
由于卫星导航接收机主要应用于航海和航空测速、测绘高精度测量等领域，其输出测量数据的准确性、可靠性至关重要[2-4]。
卫星导航信号模拟器根据具体测试要求，生成和运行多种不同的模拟场景，对卫星导航接收机开展测试与验证，因此，卫星导航信号模拟器模拟输出的射频信号性能直接影响卫星导航接收机的测试结果[5]。
为保证日益增长的卫星导航接收机测试需求和正确可靠评估的需要，建立标准、完善的卫星导航信号模拟器关键指标测量校准方法极其重要[6]。
在对卫星导航信号模拟器进行测试与校准工作中，主要考察的是其射频信号的性能指标。
射频信号性能指标主要包括信号功率控制、动态性能、伪距误差控制、信号频谱纯度、内部时基频率准确度和稳定度等，动态性能是影响卫星导航信号模拟器动态特性的重要技术指标，其中加速度性能是动态性能中重要的性能之一。
由于卫星与地球之间存在相对运动，以及实际卫星导航接收机的动态性能，接收机接收到的射频信号存在时变的多普勒，这要求卫星导航信号模拟器模拟的射频信号在加速度上满足指标要求。
然而，目前对于卫星导航信号模拟器加速度性能测试方法的相关研究较少。
北斗接收机定位校准试验
北斗接收机定位校准试验郭建麟;彭军;何群;孙丰甲;李娜娜【摘要】The development of Beidou Satellite navigation system triggered a wave of Beidou receivers development at home and a-broad. Users pay more attention to the performance and reliability of Beidou receivers, and the calibration of the Beidou receivers has become an urgent issue. This paper introduces several calibration methods of positioning accuracy for Beidou receivers, and compares these methods through calibration experiments.%随着北斗卫星导航系统的发展，引发了国内外北斗接收机研制的热潮，用户更多地关注北斗接收机的性能和可靠性，因此北斗接收机的校准就成为亟待解决的问题。
本文首先介绍了目前国内常用的几种北斗接收机定位精度的校准方法，然后通过校准试验来对比这几种方法的优缺点。
【期刊名称】《计测技术》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】4页(P58-61)【关键词】北斗接收机;校准;定位精度【作者】郭建麟;彭军;何群;孙丰甲;李娜娜【作者单位】中航工业北京长城计量测试技术研究所，北京100095;中航工业北京长城计量测试技术研究所，北京100095;中航工业北京长城计量测试技术研究所，北京100095;中航工业北京长城计量测试技术研究所，北京100095;中航工业北京长城计量测试技术研究所，北京100095【正文语种】中文【中图分类】TB93Key words：Beidou receiver；calibration；positioning accuracy北斗卫星导航系统与GPS，GLONASS和Galileo统称为全球导航卫星系统(GNSS)，是我国正在实施且自主研发的全天候、全天时提供卫星导航定位信息的区域导航系统，可为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务[1]。
北斗卫星授时接收机的设计与实现
北斗卫星授时接收机的设计与实现徐宁波【摘要】针对北斗卫星导航系统的时钟高稳特性,研究了高精度、低成本授时接收机的设计和实现方法.介绍了授时接收机从北斗卫星提取授时时标的设计方案,对方案中各部分做了功能分析.对产生授时时标中的关键环节、本地时钟的选择、本地时钟钟差的处理、卫星位置偏差的处理和授时时标合成策略进行了阐述.给出了授时系统的测试方法,分析了性能指标,测试结果表明能够达到优于100 ns (1σ)的授时精度.【期刊名称】《无线电工程》【年(卷),期】2010(040)010【总页数】3页(P38-39,61)【关键词】授时时标;本地钟差;卫星星历【作者】徐宁波【作者单位】武汉大学,测绘学院,湖北,武汉,430079;远东华强导航定位有限公司,河北,石家庄,050081【正文语种】中文【中图分类】TN850 引言时间和频率与人类的生活越来越息息相关,对国民经济建设和发展起着重要作用。
随着北斗一号卫星导航系统日趋成熟,基于该系统的授时应用也越来越得到人们的关注。
基于卫星信号传递时间的方法一般有2种:①卫星共视法,地面上距离很远的2台或几台时钟进行比较而实现同步;②载波相位法,通过计算2台接收机与卫星之间的几何距离得到时间信息。
针对简单便捷应用的授时,前2种方法虽然精度更高,但设计复杂需要多台接收机同时工作以互相比对提取时间信息,而且地域性受到制约不利于授时接收机的普遍应用。
因而提出了应用单颗卫星采用位置保持模式授时的方法,并在实践中得到验证。
1 授时接收机设计方案1.1 授时接收机的组成授时型接收机是在卫星接收机的基础上添加了授时模块。
授时模块主要由本地钟、时刻比对、钟差计算、秒脉冲(1pps)合成和秒脉冲(1pps)合成控制等部分组成,如图1所示。
从硬件实现上包括可编程逻辑器件(FPGA)和处理器(DSP)两部分,通过相互配合来完成授时时标的输出,其中钟差计算和1pps合成控制在DSP中实现,其他部分在FPGA内部实现。
北斗导航卫星B1I_测距码生成算法及相关性分析
37Internet Technology互联网+技术一、引言北斗卫星导航系统是我国独立发展、自主运行的全球卫星导航系统，能够提供高精度、高可靠的导航、定位和授时服务[1]。
2018年11月19日,我国成功发射第42、43颗北斗导航卫星，这两颗卫星也是我国北斗三号系统第18、19颗组网卫星。
此次任务的成功发射标志着我国北斗三号基本系统星座部署圆满完成。
与传统的硬件实现的GNSS 接收机相比，软件接收机可以在不改变硬件结构的前提下进行新算法的验证，并处理各种软件设备采集的中频数据和不同采样频率的信号[2]。
GNSS 软件接收机因其很强的灵活性，一直受到接收机设计和导航定位算法研究人员的关注。
在2000年以前，受计算机CPU 频率、内存等硬件条件的制约，软件实现的接收机只能同时追踪2-3颗GNSS 导航卫星，无法实现实时导航定位功能。
近年来，随着计算机性能的大幅提升，一般的个人计算机CPU 主频已达到2.0GHz 以上内存达到4G 甚至8G 以上，已完全具备同时追踪几十颗GNSS 导航卫星并完成实时导航定位的功能。
因此，国内外众多高校和研究院所纷纷针对新一代GNSS 导航卫星系统展开GNSS 软件接收机的设计研发[3]，并测试验证了许多新的捕获、跟踪和导航定位算法。
我国北斗卫星导航定位系统的导航信号采用码分多址的通讯技术播发，系统内所有卫星共享相同的载波频段。
而伪随机码（或测距码）是接收机区分不同卫星信号的标志，扩展了初始信号带宽，这也是GNSS 接收机可以检测并处理弱信号的关键所在；另外，伪随机提供的码相位观测量是获得伪距观测值的基础，而后续的导航定位算法都是基于伪距观测值展开的。
因此，伪随机北斗导航卫星B1I 测距码生成算法及相关性分析码在卫星导航信号中具有关键作用，分析研究伪随机码特性对于GNSS 软件接收机的设计开发具有非常重要的实际意义。
二、北斗卫星B1I 测距码的生成原理根据信号频段的不同，北斗导航卫星中的伪随机码有多种，包括：B1频段上的B1I、B1C 码；B2频段上的B2a 码；B3频段的B3I 码等。
卫星导航接收机自主完好性监测技术研究
卫星导航接收机自主完好性监测技术研究随着全球定位系统（GPS）和其他卫星导航系统的广泛应用，卫星导航接收机作为接收并处理导航信号的关键设备，其完好性监测技术显得尤为重要。
卫星导航接收机的自主完好性监测是指接收机能够独立地检测并判断其是否能够正确接收和处理导航信号的能力。
卫星导航接收机的自主完好性监测技术主要有以下几个方面的研究：首先，接收机可以通过接收到的导航信号进行信号质量评估。
这可以通过接收机内部的信号处理算法和自适应滤波器来实现。
接收机会对接收到的导航信号进行频谱分析、误码率检测等评估，从而判断信号的可靠性和有效性。
其次，接收机可以根据接收到的导航信号的强度和多径效应来进行完好性监测。
目前常用的方法是利用接收机的自相关函数和互相关函数来检测多径效应。
通过分析接收到的导航信号的多径效应，可以判断是否存在信号反射和干扰，从而评估接收机的工作状态。
此外，接收机还可以通过检测导航信号的时延来判断是否存在接收机内部的时钟漂移。
接收机的时钟精度直接影响到导航定位的准确性，因此时钟漂移的检测和校正是非常重要的。
最后，接收机可以通过跟踪和解调导航信号的过程来判断接收机的工作状态。
接收机会对接收到的导航信号进行跟踪和解调，从而获得导航数据和定位信息。
通过分析跟踪和解调的过程，可以判断接收机是否能够正确地跟踪和解调导航信号。
总之，卫星导航接收机的自主完好性监测技术是保证导航系统正常运行的关键技术之一。
通过对接收到的导航信号进行质量评估、多径效应检测、时钟漂移校正以及跟踪和解调分析，可以实现对接收机的自主完好性监测。
这些技术的研究和应用可以提高接收机的工作效率和可靠性，为导航定位提供更精确和可靠的服务。