基于卫星导航信号的频率信号测量方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于卫星导航信号的频率信号测量方法和装置，该测量方法包括：接收卫星导航信号，利用卫星导航信号对本地参考信号进行源差测量，得到本地参考信号的源差值；对输入的被测频率信号，以本地参考信号为主时钟，通过锁相环路测量得到与被测频率信号相关的视在源差值；再利用本地参考信号的源差值，对所述视在源差值进行修正，得到被测频率信号的源差值和被测频率信号实际频率值。通过该方法和装置能够以较低的成本获得较高精度的频率测量优势。率测量优势。率测量优势。

【技术实现步骤摘要】
基于卫星导航信号的频率信号测量方法及装置


[0001]本专利技术属于时频测试
，特别是涉及基于卫星导航信号的频率信号测量方法及装置。

技术介绍

[0002]现有技术中，对频率信号进行高精度的测量，就需要参考源信号本身具有很高的精度，例如采用铯、铷等原子钟进行测量，但是采用这样的参考时钟源往往需要很高的成本。
[0003]当采用卫星授时模块接收卫星导航信号来用于频率信号测量时，通常是使用独立的卫星授时模块，其虽然可以输出较高精度的秒脉冲，但是该卫星授时模块所使用的参考源信号本身精度较低，并且不能实时输出其频率或源差精度，也没有用作测量频率信号的参考源。

技术实现思路

[0004]本专利技术主要解决的技术问题是提供基于卫星导航信号的频率信号测量方法及装置，解决现有技术中测量频率信号本地参考源受成本和精度相互矛盾的制约，难以提供在较低成本下实现高精度的频率信号测量方法手段。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是提供一种基于卫星导航信号的频率信号测量方法，包括步骤：接收卫星导航信号，利用所述卫星导航信号对本地参考信号进行源差测量，得到本地参考信号的源差值；对输入的被测频率信号，以所述本地参考信号为主时钟，通过锁相环路测量得到与被测频率信号相关的视在源差值；利用所述本地参考信号的源差值，对所述视在源差值进行修正，得到所述被测频率信号的源差值。
[0006]优选的，利用所述卫星导航信号对所述本地参考信号进行源差测量的步骤包括：
[0007]对所述本地参考信号进行倍频得到本地载波信号，
[0008]利用所述本地载波信号对所述卫星导航信号进行接收解调，实时得到本地载波信号与卫星导航信号的实际频差，
[0009]利用所述卫星导航信号的实际频率和所述实际频差，计算得到所述本地载波信号的实际频率和所述本地参考信号的实际频率，
[0010]利用所述本地参考信号的实际频率和标称频率，计算得到所述本地参考信号的源差值。
[0011]优选的，通过锁相环路测量得到与被测频率信号相关的视在源差值的步骤包括：
[0012]所述被测频率信号经过第一倍频后得到第一倍频信号，所述本地参考信号经过第二倍频后得到第二倍频信号，然后所述第一倍频信号与所述第二倍频信号经过混频后，得到差频信号，然后输入到锁相环路中，由所述锁相环路对所述差频信号进行相位锁定；
[0013]所述锁相环路基于所述本地参考信号提供主时钟，所述锁相环路在相位锁定后，得到视在频差值，以第一倍频信号为参考，再经过计算得到对应的视在源差值。
[0014]优选的，所述差频信号对应的标称频率值为f1‑
f2，f1为所述第一倍频信号的标称频率值，f2为所述第二倍频信号的标称频率值，所述锁相环路锁定后的读取值为所述视在频差值为：计算所述视在源差值为：
[0015][0016]优选的，对所述视在源差值进行修正的方法是，所述本地参考信号的源差值，加上所述视在源差值，得到所述被测频率信号的源差值。
[0017]基于同一构思，本专利技术还提供一种基于卫星导航信号的频率信号测量装置，包括本地参考源、信号接收与源差测量模块、锁相倍频源差测量模块、源差修正模块，所述本地参考源输出本地参考信号，对所述本地参考信号进行倍频得到本地载波信号，输入本地载波信号至所述信号接收与源差测量模块，所述信号接收与源差测量模块接收卫星导航信号，对所述本地参考信号进行源差测量，得到本地参考信号的源差值，再输出至所述源差修正模块；所述本地参考信号和被测频率信号分别输入到所述锁相倍频源差测量模块，测量得到与所述被测频率信号相关的的视在源差值，也输出至所述源差修正模块；所述源差修正模块利用所述本地参考信号的源差值，对所述视在源差值进行修正，产生输出所述被测频率信号的源差值。
[0018]优选的，所述信号接收与测量模块包括变频子模块、解调子模块和源差计算模块，所述变频子模块基于所述本地参考信号的实际频率值f0'进行倍频后的本地载波信号的实际频率值f
c
'＝Mf0'，其中M表示倍频值，对输入的卫星导航信号f
sz
进行下变频处理，得到低中频信号输入到解调子模块，并且所述变频子模块还输出载波频差Δf
c
'，所述解调子模块利用所述本地载波信号进行载波环路跟踪解调获得解调信息，并且所述解调子模块还输出跟踪频差Δf
c”，所述载波频差和跟踪频差相加Δf
c
'+Δf
c”＝f
c
'
‑
f
sz
，再由源差计算模块计算得到本地参考信号的源差值其中，f0表示本地参考源输出的本地参考信号的标称频率，f0'＝f
c
'/M＝(Δf
c
'+Δf
c”+f
sz
)/M。
[0019]优选的，所述锁相倍频源差测量模块包括第一倍频器、第二倍频器、第三倍频器、混频器、锁相环路和数据处理单元，所述第一倍频器输入被测频率信号，经过第一倍频后输出第一倍频信号至所述混频器，所述第二倍频器输入本地参考信号，经过第二倍频后输出第二倍频信号至所述混频器，所述混频器输出所述第一倍频信号和第二倍频信号相减之后的差频信号，所述第三倍频器输入所述本地参考信号，经过第三倍频后得到第三倍频信号，作为主时钟输入到所述锁相环路，所述差频信号输入到所述锁相环路，在相位锁定后，得到视在频差值，输入至所述数据处理单元，进一步计算得到对应视在源差值。
[0020]优选的，所述差频信号对应的标称值为f1‑
f2，f1为所述第一倍频信号的标称频率值；f2为所述第二倍频信号的标称频率值，所述锁相环路锁定后的读取值为所述视在频差值为：计算所述视在源差值为：
[0021][0022]进一步得到：
[0023]优选的，所述锁相环路在相位锁定后，所述第一倍频信号的标称频率值f1与所述第二倍频信号的标称频率值f2满足关系式：
[0024][0025]式中：为被测频率信号的源差值，为本地参考信号的源差值；
[0026]根据得到：
[0027][0028]进一步由所述源差修正模块计算可得所述被测频率信号的源差值
[0029][0030]本专利技术的有益效果是：本专利技术公开了一种基于卫星导航信号的频率信号测量方法和装置，该测量方法包括：接收卫星导航信号，利用卫星导航信号对本地参考信号进行源差测量，得到本地参考信号的源差值；对输入的被测频率信号，以本地参考信号为主时钟，通过锁相环路测量得到与被测频率信号相关的视在源差值；再利用本地参考信号的源差值，对所述视在源差值进行修正，得到被测频率信号的源差值和被测频率信号实际频率值。通过该方法和装置能够以较低的成本获得较高精度的频率测量优势。
附图说明
[0031]图1是本专利技术基于卫星导航信号的频率信号测量方法一实施例的流程示意图；
[0032]图2是本专利技术基于卫星导航信号的频率信号测量装置一实施例的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于卫星导航信号的频率信号测量方法，其特征在于，接收卫星导航信号，利用所述卫星导航信号对本地参考信号进行源差测量，得到本地参考信号的源差值；对输入的被测频率信号，以所述本地参考信号为主时钟，通过锁相环路测量得到与被测频率信号相关的视在源差值；利用所述本地参考信号的源差值，对所述视在源差值进行修正，得到所述被测频率信号的源差值。2.根据权利要求1所述的基于卫星导航信号的频率信号测量方法，其特征在于，利用所述卫星导航信号对所述本地参考信号进行源差测量的步骤包括：对所述本地参考信号进行倍频得到本地载波信号，利用所述本地载波信号对所述卫星导航信号进行接收解调，实时得到本地载波信号与卫星导航信号的实际频差，利用所述卫星导航信号的实际频率和所述实际频差，计算得到所述本地载波信号的实际频率和所述本地参考信号的实际频率，利用所述本地参考信号的实际频率和标称频率，计算得到所述本地参考信号的源差值。3.根据权利要求1所述的基于卫星导航信号的频率信号测量方法，其特征在于，通过锁相环路测量得到与被测频率信号相关的视在源差值的步骤包括：所述被测频率信号经过第一倍频后得到第一倍频信号，所述本地参考信号经过第二倍频后得到第二倍频信号，然后所述第一倍频信号与所述第二倍频信号经过混频后，得到差频信号，然后输入到锁相环路中，由所述锁相环路对所述差频信号进行相位锁定；所述锁相环路基于所述本地参考信号提供主时钟，所述锁相环路在相位锁定后，得到视在频差值，以第一倍频信号为参考，再经过计算得到对应的视在源差值。4.根据权利要求3所述的基于卫星导航信号的频率信号测量方法，其特征在于，所述差频信号对应的标称频率值为f1‑
f2，f1为所述第一倍频信号的标称频率值，f2为所述第二倍频信号的标称频率值，所述锁相环路锁定后的读取值为所述视在频差值为：计算所述视在源差值为：5.根据权利要求1至4任一项所述的基于卫星导航信号的频率信号测量方法，其特征在于，对所述视在源差值进行修正的方法是，所述本地参考信号的源差值，加上所述视在源差值，得到所述被测频率信号的源差值。6.一种基于卫星导航信号的频率信号测量装置，其特征在于，包括本地参考源、信号接收与源差测量模块、锁相倍频源差测量模块、源差修正模块，所述本地参考源输出本地参考信号，对所述本地参考信号进行倍频得到本地载波信号，输入本地载波信号至所述信号接收与源差测量模块，所述信号接收与源差测量模块接收卫星导航信号，对所述本地参考信号进行源差测量，得到本地参考信号的源差值，再输出至所述源差修正模块；所述本地参考信号和被测频率信号分别输入到所述锁相倍频源差测量模块，测量得到
与所述被测频率信号相关的视在源差值，也输出至所述源差修正模块；所述源差修正模块利用所述本地参考信号的源差值，对所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张北江，赵陆文，
申请(专利权)人：南京尤尼泰信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：