专利名称：信号质量检测方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种检测方法及系统，尤其涉及一种信号质量检测方法及系统，属于 信号检测领域。
背景技术：
随着航空航天及无线通信技术的飞速发展，对于卫星导航系统的精度要求越来越 高。现有的全球定位系统(Global Positioning System，以下简称GPS)仅可以满足非 精密进近飞行阶段的精度要求，远远不能满足民用航空对导航系统精确性、完好性的要求。 上述完好性为当误差超过告警限时系统及时告警的能力。地基增强系统(Ground Based AugmentationSystem,以下简称GBAS)是一种解决GPS应用于民航导航系统的完好性不 足问题的有效手段。GBAS系统通过全球卫星导航系统(GlobalNavigation Satellite Systems，以下简称GNSS)对无线信号进行增强，并产生GNSS信号。因此，GNSS信号的完好 性是GBAS完好性的重要组成部分。由于接收机根据GNSS信号的相关峰来进行定位和测距， 因此，当GNSS信号的相关峰对称性发生异常时，必然会造成定位或测距上的误差。因此，对 于GNSS信号质量的检测实质上是对于GNSS信号的相关峰对称性的检测。目前对于GNSS信号质量的检测方法为伪距法和相关值法。然而，上述两种方法都 是对单一观测量(即GNSS信号的一对对称位置采样点)进行的分析，存在不能充分利用观 测量的问题，导致其测量精确度低，不能够满足民用航空的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种信号质量检测方法及系统，用以提高信号质量检测的 精确度提高，满足民用航空的需求。为了实现上述目的，本发明提供一种信号质量检测方法，包括获取接收机发送的 全球卫星导航系统采样信号；对全球卫星导航系统采样信号进行处理，获取至少两对对称 采样点的检测统计量及检测统计量门限阀值；根据至少两对对称采样点的点检测统计量及 检测统计量门限阀值获取检测结果。为了实现上述目的，本发明提供一种信号质量检测系统，包括信号接收模块，用 于获取接收机发送的全球卫星导航系统采样信号；信号处理模块，用于将全球卫星导航系 统采样信号进行处理，获取至少两对对称采样点的检测统计量及检测统计量门限阀值；结 果分析模块，用于对至少两对对称采样点的检测统计量进行处理，获取检测结果。本发明提供的信号质量检测方法及系统，通过获取全球卫星导航系统采样信号获 得至少两对对称采样点的检测统计量，并对至少两对对称采样点的检测统计量进行处理， 有效地提高了信号质量检测的精确度，满足了民用航空的需求。
图1为本发明信号质量检测方法实施例的流程示意图2为本发明实施例获取至少两对对称采样点的检测统计量及检测统计量门限 阀值的流程示意图；图3为本发明实施例GNSS采样信号相关峰采样示意图；图4为本发明实施例获取无偏差相关峰对称位置差值的流程示意图；图5为本发明实施例GNSS采样信号相关峰对称位置差值的概率分布图；图6为本发明实施例获取检测结果的流程示意图；图7为本发明信号质量检测系统实施例的结构示意图；图8为本发明实施例信号处理模块的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明实施例的技术方案。本发明提供一种信号质量检测方法，图1为本发明信号质量检测方法实施例的流 程示意图，如图1所示，该方法包括如下步骤步骤101、获取接收机发送的GNSS采样信号，其中，接收机通过无线接收得到卫星 发送来的GNSS信号，并对得到的GNSS信号进行采样处理得到GNSS采样信号，本发明实施 例的步骤101接收经过接收机采样处理后的GNSS采样信号，具体接收的传输方法可以为有 线网络传输，也可以为无线网络传输；步骤102、对GNSS采样信号进行处理，获取至少两对对称采样点的检测统计量及 检测统计量门限阀值，其中，首先对接收机发送过来的GNSS采样信号进行分析计算，得到 至少两对对称采样点的检测统计量，其次，根据至少两对对称采样点的检测统计量得到检 测统计量门限阀值；步骤103、根据至少两个采样点的检测统计量及检测统计量门限阀值获取检测结 果，其中，检测结果为异常信号时，接收机的定位或测距会存在误差。综上所述，本发明提供的信号质量检测方法，通过获取GNSS采样信号至少两个点 的检测统计量，并对至少两对对称采样点的检测统计量进行处理，有效地提高了观测量的 利用率及灵敏度，从而满足民用航空在精确性及完好性的需求。图2为本发明实施例获取至少两对对称采样点的检测统计量及检测统计量门限 阀值的流程示意图。该步骤为步骤102的具体流程示意图，如图2所示，步骤102包括步骤1021、对GNSS采样信号进行归一化处理，获取归一化后的单个幅度相关值及 相关峰对称位置差值，即获取单个幅度相关值；首先，由于天线位置、增益、类型等不同，导 致了不同接收机对同一 GNSS采样信号的幅值表示不一样，所以需要对接收机发送过来的 GNSS采样信号进行归一化处理来统一 GNSS采样信号的表示，其具体如下图3为本发明实施例GNSS采样信号相关峰采样示意图。如图3所示，Iioffset即为 Iffl, n, +offset (k)，表示k时刻GNSS采样信号相关峰单个幅值，Iprompt即为Im, n, prompt (k)，表示k 时刻GNSS采样信号相关峰的波峰幅值。对GNSS采样信号的幅值进行归一化，归一化公式 如下
j( ,,、_ Im’n，±offset (众)1nor,m,n,±offset、K) =TjT
m,η ,prompt V J得到的结果In ,m,n, ±offset (k)表示k时刻归一化后的单个幅度相关值。
其次，在得到归一化后的单个幅度相关值后，根据得到的归一化后的单个幅度相 关值计算GNSS采样信号相关峰对称位置差值，计算公式如下difm，Π, offset 仏)—Inor, m, n, offset 仏)_Inor, m, n, -offset 仏)得到的结果difm,n,。ffset(k)为相关峰对称位置差值。步骤1022、对相关峰对称位置差值进行消偏差处理，获取无偏差相关峰对称位置
差值；图4为本发明实施例获取无偏差相关峰对称位置差值的流程示意图。该步骤为步 骤102的具体流程示意图。由于设备的延时或热噪声等会对GNSS采样信号产生影响，从而 造成信号质量检测方法的灵敏度下降。因此，需要消除设备偏差。设备偏差可以由多种设 备引起，比如接收机、卫星及载体发动起等。本申请仅对接收机及卫星信号传输的偏差进行 了消除，但本申请不限于此，可以在其他实施例中对其他设备的偏差进行消除。如图4所示，步骤10221、消除接收机采样偏差。计算接收机偏差公式如下
权利要求
一种信号质量检测方法，其特征在于，包括获取接收机发送的全球卫星导航系统采样信号；对所述全球卫星导航系统采样信号进行处理，获取至少两对对称采样点的检测统计量及检测统计量门限阀值；根据所述至少两对对称采样点的检测统计量及检测统计量门限阀值获取检测结果。
2.根据权利要求1所述的信号质量检测方法，其特征在于，所述对全球卫星导航系统 采样信号进行处理，获取至少两对对称采样点的检测统计量及检测统计量门限阀值包括对所述全球卫星导航系统采样信号进行归一化处理，获取归一化后的单个幅度相关值 及相关峰对称位置差值；对所述相关峰对称位置差值进行消偏差处理，获取无偏差相关峰对称位置差值； 根据卫星仰角的角度获取各角度的所述无偏差相关峰对称位置差值的标准差及膨胀 系数；对所述无偏差相关峰对称位置差值、所述标准差及所述膨胀系数进行处理，获取所述 至少两对对称采样点的检测统计量；对所述至少两对对称采样点的检测统计量进行处理，获取所述检测统计量门限阀值。
3.根据权利要求2所述的信号质量检测方法，其特征在于，所述根据至少两对对称采 样点的点检测统计量及检测统计量门限阀值获取检测结果包括对所述至少两对对称采样点的检测统计量及所述检测统计量门限阀值进行处理，获取 所述检测统计量与所述检测统计量门限阀值的差值； 根据所述差值获取检测结果。
4.根据权利要求3所述的信号质量检测方法，其特征在于，所述对所述相关峰对称位 置差值进行消偏差处理包括对所述相关峰对称位置差值进行消除接收机采样偏差以及卫星信号传输偏差处理。
5.一种信号质量检测系统，其特征在于，包括信号接收模块，用于获取接收机发送的全球卫星导航系统采样信号； 信号处理模块，用于对所述全球卫星导航系统采样信号进行处理，获取至少两对对称 采样点的检测统计量及检测统计量门限阀值；结果分析模块，用于根据所述至少两对对称采样点的检测统计量及检测统计量门限阀 值获取检测结果。
6.根据权利要求5所述的信号质量检测系统，其特征在于，所述信号处理模块，包括 归一化处理单元，用于对对所述全球卫星导航系统采样信号进行归一化处理，获取归一化后的单个幅度相关值及相关峰对称位置差值；设备偏差消除单元，用于对所述相关峰对称位置差值进行消偏差处理，获取无偏差相 关峰对称位置差值；计算单元，用于根据卫星仰角的角度获取各角度的所述无偏差相关峰对称位置差值的 标准差及膨胀系数；检测统计量获取单元，用于对所述无偏差相关峰对称位置差值、所述标准差及所述膨 胀系数进行处理，获取所述至少两对对称采样点的检测统计量；阀值获取单元，用于对所述至少两对对称采样点的检测统计量进行处理，获取所述检测统计量门限阀值。
7.根据权利要求5所述的信号质量检测系统，其特征在于，还可以包括结果输出模块， 用于对结果进行显示输出。
8.根据权利要求5所述的信号质量检测系统，其特征在于，还可以包括报警模块，用于 在检测结果异常时报警提醒。
9.根据权利要求5所述的信号质量检测系统，其特征在于，还可以包括存储模块，用于 存储检测结果。
全文摘要
本发明提供一种信号质量检测方法及系统，该方法包括获取接收机发送的全球卫星导航系统采样信号；对全球卫星导航系统采样信号进行处理，获取至少两对对称采样点的检测统计量及检测统计量门限阀值；根据至少两对对称采样点的点检测统计量及检测统计量门限阀值获取检测结果；该系统包括信号接收模块，用于获取接收机发送的全球卫星导航系统采样信号；信号处理模块，用于将全球卫星导航系统采样信号进行处理，获取至少两对对称点的检测统计量及检测统计量门限阀值；结果分析模块，用于对至少两对对称点的检测统计量进行处理，获取检测结果。该方法及系统，有效地提高了信号质量检测的精确度，满足了民用航空的需求。
文档编号G01S19/38GK101986171SQ20101052702
公开日2011年3月16日 申请日期2010年10月26日 优先权日2010年10月26日
发明者张军, 朱衍波, 陈海龙 申请人:北京航空航天大学