GNSS实时卫星导航信号质量监测方法研究

摘要

针对目前信号质量监测系统检测和报告信号异常实时性不强的问题,提出一种行之有效的空间导航信号质量实时监测系统体系结构,实时卫星导航信号质量监测和分析评估系统包括标校与模拟子系统、下行接收子系统、基带处理与采集存储回放子系统、分析评估子系统、时频子系统、监控子系统。在采集模式下三个通道A/D数据经下变频、抽取、滤波后成为零中频数据，该数据通过PCIE高速总线传输到磁盘阵列(或固态存储卡);在回放模式下将零中频数据从磁盘阵列经PCIE总线和回放通道传输到基带处理模块。功率谱与功率监测通过对扩频信号和单载波信号进行谱分析，评估信号功率、信号功率谱密度分布、带内杂散情况。由于Welch普估计算法可以改善估计谱曲线的光滑性，大大提高谱估计的分辨率，所以一般采用Welch方法。对信号的实测功率谱与理想功率谱进行比较，可以检验信号的功率谱特性。应注意的是，功率谱和功率监测只针对设定的频点，如果在设定的频点上有多个信号，或该频点信号分为I支路和Q支路，这种监测方法也只能对复合信号进行监测。另外功率谱和功率监测在接收机相关前进行，容易受干扰和天线增益的影响，但监测结果具有辅助卫星故障诊断和定位的作用。