【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信，尤其涉及一种gnss信号分布式采集与集中同步回放方法及系统。
技术介绍
1、在常规的导航终端测试技术中，根据测试实现方式可分为三类：gnss实际信号测试、gnss模拟信号测试以及gnss信号采集回放测试。其中，gnss实际信号测试技术受高动态以及所处的复杂电磁环境的影响，测试的可重复性差且成本高。gnss模拟信号测试技术虽然可以在室内根据用户需要模拟精确可控的gnss信号，完成导航终端性能的验证和算法理论极限的测试。但模拟信号过于理想，无法准确刻画复杂多变的实际环境，其测试结果无法准确评估导航终端的实际性能。而gnss信号采集回放测试技术通过采集存储gnss实际信号并进行回放，即保证了信号的真实性，也保证了测试的可重复性，能够在较低的时间和经济成本下有效完成卫星导航终端的实际使用性能测试。
2、但现有的gnss信号采集回放设备多为单通道模式，无法满足分布式采集与集中回放的需求。除此之外，现有的采集回放设备只是对gnss信号进行采集、存储和回放，并没有对采集的数据进行同步处理，无法做到多个采集信号的同步回放，这会导致在集中回放信号时，额外引入采集信号的时钟误差，严重影响同步设备测试结果。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供了一种gnss信号分布式采集与集中同步回放方法及系统，解决了现有技术存在的不足。
2、本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种gnss信号分布式采集与集中同步回放方法，所述同步回放方法包括：
3、分布式采集步骤：通过放置在不同空间位置的n个采集存储单元采集长基线或短基线的gnss信号，并进行射频信号数字化处理；
4、信息集中处理步骤：将n个采集存储单元的数据读入到数据处理系统进行数据同步截断，保证每一路的起始数据都同步到同一时刻，然后对每一个采集存储单元的数据进行处理计算；
5、同步回放步骤：对采样信号进行重构以补偿采样过程中的时钟误差，然后对重构后的信号进行滤波和上变频处理，将不同通道输入的gnss信号调制到相应的频率形成射频信号，并将多频点射频gnss信号通过一个多路合成器合成后由射频端口发射出去。
6、所述信息集中处理步骤具体包括以下内容：
7、计算n个采集存储单元采集的n路gnss信号的开始时间和结束时间，确定最大的开始时间和最小的结束时间，并进行数据同步节段，保存相同起始和结束时间内的采集数据；
8、对每一个采集存储单元的信号进行解调和译码，获得gnss的伪距、载波观测值以及广播星历，并从igs分析中心下载精密星历、天顶对流层改正文件、地球自转参数文件、地球潮汐改正文件、相位小数偏差文件以及卫星天线文件，然后，利用上述观测值和星历文件组建无电离层组合模型，并利用上述多种误差改正文件进行误差修正，最后采样卡尔曼滤波算法逐历元进行位置、速度和钟差估计，从而得到钟差数据，即每一个采集存储单元的钟差序列δti(i＝1,2,...,n)；
9、将对齐后的数据和解算的钟差序列以文件形式存放，用于gnss信号回放的同步控制和时长控制。
10、所述同步回放步骤具体包括以下内容：
11、对gnss数字基带信号进行数模转换，并结合事后ppp解算的钟差序列δti(i＝1,2,...,n)对采样信号进行重构，得到重构后的信号以补偿采样过程中的时钟误差，其中，er(t)为重构后的信号，es(τ+δti)为实际采样信号的微分，δti为采样时带来的时钟误差，h[t-(τ+δti)]为修正后的内插函数的微分；
12、然后，对重构后的信号进行滤波和上变频处理，将不同通道输入的gnss信号调制到相应的频率，形成射频信号，并将多频点射频gnss信号通过一个多路合成器合成后由射频端口发射出去。
13、一种gnss信号分布式采集与集中同步回放系统，它包括n个布置在不同空间位置的采集存储单元、信息处理单元和回放发射单元；
14、所述采集存储单元：用于采集不同空间位置的长基线或短基线的gnss信号进行处理后传输给信息处理单元；
15、所述信息处理单元：用于接收来自n个采集存储单元的原始i、q数据，对原始i、q数据进行数据处理，实现gnss信号的同步截断、解调和译码，并从igs分析中心下载精密星历、天顶对流层改正文件、地球自转参数文件、地球潮汐改正文件、相位小数偏差文件以及卫星天线文件，然后，利用上述观测值和星历文件组建无电离层组合模型，并利用上述多种误差改正文件进行误差修正，最后采样卡尔曼滤波算法逐历元进行位置、速度和钟差估计，从而得到钟差数据，即每一个采集存储单元的钟差序列δti(i＝1,2,...,n)，将对齐后的数据和解算的钟差序列以文件形式存放，用于gnss信号回放的同步控制和时长控制；
16、所述回放发射单元：用于对经过信息处理单元处理后的采样信号进行重构以补偿采样过程中的时钟误差，然后对重构后的信号进行滤波和上变频处理，将不同通道输入的gnss信号调制到相应的频率形成射频信号，并将多频点射频gnss信号通过一个多路合成器合成后由射频端口发射出去。
17、所述采集存储单元包括射频前端处理模块、数字信号处理模块和存储器模块；
18、所述射频前端处理模块与gnss天线连接，通过功分器将接收信号分为四路，然后对四路信号进行放大和混频处理，得到四路i/q中频信号，对四路中频信号进行滤波得到四路模拟中频信号，再对四路模拟中频信号进行采样和模数转换，得到数字基带信号；
19、所述数字信号处理模块：用于对模数转换后的数字基带信号进行滤波和组帧；
20、所述存储器模块：用于经过滤波和组帧后的数字基带信号进行存储。
21、所述回放发射单元包括前端处理模块、n个射频发射模块和n个多路信号合成模块；
22、所述前端处理模块：用于获取信息处理单元的gnss信号文件并根据文件中的控制信号按照设定的时间和频率将n路数字gnss信号分别发送给n个射频发射模块；
23、所述射频发射模块：用于将四路iq数字gnss信号进行数模转换，并结合解算的钟差序列δti(i＝1,2,...,n)对采样信号进行重构，以补偿采样过程中的时钟误差；
24、所述多路合成模块：用于将射频发射模块生成的多频点射频gnss信号通过一个多路合成器合成后由射频端口发射出去。
25、还包括时钟单元，所述时钟单元用于接收外部基准时钟，接入模数转换器产生秒同步信号，用于协调模拟信号生成所需要的时间和频率。
26、本专利技术具有以下优点：一种gnss信号分布式采集与集中同步回放方法及系统，能够满足长/短基线、多节点、高/低动态或静态环境下的同步性能评估需求；提供了一种同步时间截取方案，使得n路分布式采集信号在集中回放时，n路回放信号的回放时间能够统一；使得多路含有时钟误差的采集信号可以集中同步回放，重现了采集时刻gnss射频信号的时频特性，避免了采本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种GNSS信号分布式采集与集中同步回放方法，其特征在于：所述同步回放方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种GNSS信号分布式采集与集中同步回放方法，其特征在于：所述信息集中处理步骤具体包括以下内容：
3.根据权利要求2所述的一种GNSS信号分布式采集与集中同步回放方法，其特征在于：所述同步回放步骤具体包括以下内容：
4.一种GNSS信号分布式采集与集中同步回放系统，其特征在于：它包括n个布置在不同空间位置的采集存储单元、信息处理单元和回放发射单元；
5.根据权利要求4所述的一种GNSS信号分布式采集与集中同步回放系统，其特征在于：所述采集存储单元包括射频前端处理模块、数字信号处理模块和存储器模块；
6.根据权利要求4所述的一种GNSS信号分布式采集与集中同步回放系统，其特征在于：所述回放发射单元包括前端处理模块、n个射频发射模块和n个多路信号合成模块；
7.根据权利要求4-6中任意一项所述的一种GNSS信号分布式采集与集中同步回放系统，其特征在于：还包括时钟单元，所述时钟单元用于接收外部基准时钟，接入
...【技术特征摘要】
1.一种gnss信号分布式采集与集中同步回放方法，其特征在于：所述同步回放方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种gnss信号分布式采集与集中同步回放方法，其特征在于：所述信息集中处理步骤具体包括以下内容：
3.根据权利要求2所述的一种gnss信号分布式采集与集中同步回放方法，其特征在于：所述同步回放步骤具体包括以下内容：
4.一种gnss信号分布式采集与集中同步回放系统，其特征在于：它包括n个布置在不同空间位置的采集存储单元、信息处理单元和回放发射单元；
5.根据权利要求4所...
【专利技术属性】
技术研发人员：王琨，程林，夏文龙，郭庆功，
申请(专利权)人：电信科学技术第五研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：
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