留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

不同跟踪方式下GPS L2C信号质量评估精度分析

代智辉 饶永南 郭瑶

代智辉, 饶永南, 郭瑶. 不同跟踪方式下GPS L2C信号质量评估精度分析[J]. 全球定位系统, 2023, 48(5): 56-63. doi: 10.12265/j.gnss.2023097
引用本文: 代智辉, 饶永南, 郭瑶. 不同跟踪方式下GPS L2C信号质量评估精度分析[J]. 全球定位系统, 2023, 48(5): 56-63. doi: 10.12265/j.gnss.2023097
DAI Zhihui, RAO Yongnan, GUO Yao. Accuracy analysis of GPS L2C signal quality assessment by different tracking methods[J]. GNSS World of China, 2023, 48(5): 56-63. doi: 10.12265/j.gnss.2023097
Citation: DAI Zhihui, RAO Yongnan, GUO Yao. Accuracy analysis of GPS L2C signal quality assessment by different tracking methods[J]. GNSS World of China, 2023, 48(5): 56-63. doi: 10.12265/j.gnss.2023097

不同跟踪方式下GPS L2C信号质量评估精度分析

doi: 10.12265/j.gnss.2023097
详细信息
    作者简介:

    代智辉:(1995—),男,硕士,研究方向为导航信号处理及信号质量评估

    饶永南:(1982—),男,博士,研究员,研究方向为导航信号测试及信号性能评估

    郭瑶:(1992—),女,博士,研究方向为导航信号基带算法及信号质量评估

    通信作者:

    代智辉 E-mail: 279450908@qq.com

  • 中图分类号: P228.4

Accuracy analysis of GPS L2C signal quality assessment by different tracking methods

  • 摘要: 卫星信号质量好坏会影响用户的使用性能,利用软件接收机的跟踪结果可以实现信号质量评估. GPS L2C信号的伪码是由CM码和CL码时分复用(time division multiplexing,TDM)组成,根据其信号特点可以使用不同的跟踪方式进行跟踪. 针对不同跟踪方法对信号评估精度的影响,重点分析了信号一致性,信号的相关性能等指标. 通过仿真信号分析和实测数据验证,结果表明:联合跟踪相比于单分量跟踪其评估精度更高,且各项指标的评估结果都优于单条支路的评估结果,使用联合跟踪会带来更小的测距误差.

     

  • 图  1  GPS L2C信号伪码结构

    图  2  鉴相结果

    图  3  理想信号SCB曲

    图  4  理想信号一致性结果

    图  5  CM码跟踪不同载噪比信号SCB曲线

    图  6  CL码跟踪不同载噪比信号SCB曲线

    图  7  联合跟踪不同载噪比信号SCB曲线

    图  8  CM码跟踪不同载噪比信号SCB曲线

    图  9  CL码跟踪不同载噪比信号SCB曲线

    图  10  联合跟踪不同载噪比信号一致性曲线

    图  11  三种跟踪方法的鉴相结果

    图  12  实测信号SCB曲线

    图  13  实测信号一致性曲线

    表  1  理想信号评估结果

    信号 相关损失/dB S曲线过零点偏差/ns 码载一致性/ns
    CM码跟踪 0.011 3 −0.030 9 0.103 6
    CL码跟踪 0.011 7 0.030 8 0.102 4
    联合跟踪 0.000 1 0.000 8 0.033 0
    下载: 导出CSV

    表  2  不同载噪比仿真信号相关损失

    载噪比/(dB-Hz) CM码/dB CL码/dB 联合跟踪/dB
    55 7.244 7 7.360 8 7.166 5
    65 1.581 0 1.551 2 1.544 9
    75 0.190 0 0.168 7 0.103 7
    85 0.030 6 0.029 6 0.019 1
    下载: 导出CSV

    表  3  不同载噪比仿真信号SCB

    载噪比/(dB-Hz) CM码/ns CL码/ns 联合跟踪/ns
    55 –0.177 1 0.181 8 0.100 1
    65 –0.146 2 0.152 3 –0.028 9
    75 0.010 1 0.009 2 0.003 4
    85 0.005 6 0.006 4 –0.003 1
    下载: 导出CSV

    表  4  不同载噪比仿真信号一致性(标准差)

    载噪比/(dB-Hz) CM码/ns CL码/ns 联合跟踪/ns
    55 0.253 8 0.243 2 0.162 3
    65 0.126 9 0.121 6 0.060 6
    75 0.103 2 0.106 3 0.036 8
    85 0.104 5 0.099 5 0.033 1
    下载: 导出CSV

    表  5  三种跟踪方法的鉴相结果(标准差) ns

    序号 CM码 CL码 联合跟踪
    1 0.002 3 0.002 4 0.001 8
    2 0.002 4 0.002 5 0.001 9
    3 0.002 4 0.002 4 0.001 8
    4 0.002 5 0.002 6 0.002 0
    5 0.002 4 0.002 4 0.001 8
    6 0.002 3 0.002 2 0.001 8
    下载: 导出CSV

    表  6  实测信号相关损失 dB

    序号 CM码 CL码 联合跟踪
    1 –0.182 –0.165 –0.061
    2 0.183 –0.164 –0.054
    3 –0.097 0.107 0.058
    4 –0.133 –0.167 0.055
    5 –0.099 0.095 0.054
    6 0.174 –0.167 –0.055
    下载: 导出CSV

    表  7  实测信号SCB评估结果 ns

    序号 CM码 CL码 联合跟踪
    1 –0.0147 0.0156 –0.0072
    2 –0.0892 0.0037 –0.0018
    3 –0.0399 –0.0295 –0.0028
    4 –0.0350 0.0388 –0.0022
    5 –0.0227 0.0091 –0.0034
    6 –0.0380 –0.0290 –0.0081
    下载: 导出CSV

    表  8  实测信号一致性评估结果 ns

    序号 CM码 CL码 联合跟踪
    1 0.103 0.103 0.023
    2 0.157 0.155 0.079
    3 0.154 0.149 0.053
    4 0.167 0.172 0.065
    5 0.143 0.143 0.067
    6 0.131 0.129 0.085
    下载: 导出CSV
  • [1] 李宏肖. GPS Ⅲ新体制L2频点导航信号分析[J]. 无线电工程, 2022, 52(5): 833-839.
    [2] 饶永南, 康立, 王萌, 等. GPS III首星空间信号质量监测评估[J]. 电子学报, 2020, 48(2): 407-411.
    [3] 康立, 饶永南, 王雪, 等. GPSBIIF-1卫星L1频点QPSK VS CASM 信号质量评估[J]. 宇航学报, 2019, 40(1): 102-108.
    [4] 郭瑶. 北斗B1C信号高精度跟踪及评估技术研究[D]. 西安: 中国科学院大学(中国科学院国家授时中心), 2019.
    [5] 宿晨庚, 郭树人, 刘旭楠, 等. 北斗三号基本系统空间信号质量评估[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(11): 2689-2697.
    [6] BOLLA P, BORRE K. Performance analysis of dual-frequency receiver using combinations of GPS L1, L5, and L2 civil signals[J]. Journal of geodesy, 2019, 93(3): 437-447. DOI: 10.1007/s00190-018-1172-9
    [7] MARIAPPAN S, BABU S R , RAO S B . Acquisition and tracking strategies of Modernised GPS L2C signal[C]// International Conference on Recent Trends in Information Technology, 2011. DOI: 10.1109/ICRTIT.2011.5972410
    [8] 王雷. GPS L2C信号捕获跟踪技术研究[D]. 长沙: 国防科学技术大学, 2015.
    [9] ZENG Q X, TANG L L, HUANG Y H, et al. GPS L1 aided fast acquisition of L2C signal based on segmented split-radix FFT[J]. Journal of chinese inertial technology, 2015, 23(1): 92-97. DOI: 10.13695/j.cnki.12-1222/o3.2015.01.019
    [10] QAISAR S U, BENSON C, RYAN M J. A novel efficient signal processing approach for combined acquisition of GPS L1 and L2 civilian signals[C]// Military Communications and Information Systems Conference (MilCIS), 2016. DOI: 10.1109/MilCIS.2016.7797340
    [11] LIU Y C, HONG L , CUI X , et al. A tracking method for GPS L2C signal based on the joint using of data and pilot channels[C]//The 11th International Computer Conference on Wavelet Actiev Media Technology and Information Processing (ICCWAMTIP), 2014. DOI: 10.1109/ICCWAMTIP.2014.7073354
  • 加载中
图(13) / 表(8)
计量
  • 文章访问数:  261
  • HTML全文浏览量:  67
  • PDF下载量:  24
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2023-05-05
  • 录用日期:  2023-05-05
  • 网络出版日期:  2023-10-25

目录

    /

    返回文章
    返回