CN102436000B - 信号质量监测方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种信号质量监测方法和装置。监视通道和观测通道均作为跟踪通道，同时跟踪同一卫星并进入稳定跟踪状态，接收来自卫星的信号，移动码片n次，每次向前和向后移动1/n码片，分别确定一个超前采样点和滞后采样点，分别获取超前采样点和滞后采样点延迟预设等待时间的采样数据和超前采样点和滞后采样点持续预设累加时间的超前累加值和滞后累加值，从采样数据中去除抖动值，对采样数据通过对应的超前累加值或滞后累加值进行归一化处理，根据归一化处理后的采样数据拟合相关峰曲线，根据相关峰曲线判决信号质量。采用本发明提供的信号质量监测方法和装置，能够提高导航***定位准确性。

Description

信号质量监测方法和装置

技术领域

本发明涉及卫星导航技术，尤其涉及一种信号质量监测方法和装置。

背景技术

全球卫星导航***(Global Navigation Satellite System，简称GNSS)应用于民用航空必须满足国际民航组织规定的性能需求。根据国际GNSS***的发展状况，全球定位***(Global Positioning System，简称GPS)是现阶段唯一可用的导航***，GPS***在取消有选择可用性(Selective Availability，简称SA)后，定位精度为水平13m(95％)，垂直22m(95％)，这仅可以满足航路到非精密进近飞行阶段的精度性能要求，远远不能满足民用航空对导航***精确性、完好性的要求。卫星导航***的完好性定义为：当误差超过告警限时，***应具有及时告警的能力；完好性风险为精确的定位误差超出门限而没有及时告警的概率。导航卫星可能连续数小时广播错误的定位数据而运控***却不能监测到，这是民用航空所无法容忍的。因此，要将卫星导航应用于民航领域，必须解决***完好性不足的问题。

地基增强***(Ground Based Augmentation Systems，简称GBAS)的基本原理是利用定位误差空间和时间的相关性，认为机载用户和地面监测站在100km内的定位误差是相同的，是公共误差，机载用户可以通过接收地面站播发的伪距差分校正值和***完好性信息来提高导航的精度和完好性。GNSS空间信号的完好性是GBAS完好性的重要组成部分。由于GBAS地面监测站和用户接收机的配置不同，因此GNSS信号异常引起的定位误差无法通过差分增强技术消除。

GNSS的定位原理是利用导航电文解算出卫星真实位置和接收机到卫星的伪距，并通过解算至少4颗卫星到接收机的三维空间距离方程得到接收机的位置坐标。其中，伪距等于GNSS信号的传播时间乘以光速，其由真实距离和电离层延时、对流层延时、接收机钟差等各种误差项引入的距离组成。接收机对本地产生的扩频码和接收GNSS信号的扩频码进行相关运算，对上述两个信号的扩频码相乘后累加，当相关值最大时两个信号完全对齐，就可以解调出发射的扩频码信号，该扩频码信号包含导航电文，然后通过导航电文和本地扩频码可以得到接收信号的发射时间。接收机根据扩频码相关函数的对称性来完成两信号对齐的。

由于导航***的接收机采用上述工作原理，因此扩频码相关峰对称是接收机定位解算的基础。当相关峰的对称性发生异常时，就必然会引起定位误差，降低导航***定位结果的准确性。

发明内容

本发明的第一个方面是提供一种信号质量监测方法，用以解决现有技术中的缺陷，提高导航***定位准确性。

本发明的另一个方面是提供一种信号质量监测装置，用以解决现有技术中的缺陷，提高导航***定位准确性。

本发明的第一个方面是提供一种信号质量监测方法，包括：

监视通道和观测通道均作为跟踪通道，同时跟踪同一卫星并进入稳定跟踪状态，接收来自所述卫星的信号；

移动码片n次，每次向前移动1/n码片确定一个超前采样点，获取所述超前采样点延迟预设等待时间的采样数据和所述超前采样点持续预设累加时间的超前累加值，并且，每次向后移动1/n码片确定一个滞后采样点，获取所述滞后采样点延迟预设等待时间的采样数据和所述滞后采样点持续预设累加时间的滞后累加值，所述n为正整数；

从所述采样数据中去除抖动值；

对所述采样数据通过对应的超前累加值或滞后累加值进行归一化处理；

根据归一化处理后的采样数据拟合相关峰曲线；

根据所述相关峰曲线判决信号质量。

如上所述的方法，其中，所述移动码片n次，每次向前移动1/n码片确定一个超前采样点，获取所述超前采样点延迟预设等待时间的采样数据和所述超前采样点持续预设累加时间的超前累加值，并且，每次向后移动1/n码片确定一个滞后采样点，获取所述滞后采样点延迟预设等待时间的采样数据和所述滞后采样点持续预设累加时间的滞后累加值之后，还包括：

根据最后一个超前累加值和最后一个滞后累加值计算通道噪声和通道信噪比。

如上所述的方法，其中，所述根据所述相关峰曲线判决信号质量之后还包括：

根据所述判决获取的信号质量判决结果建立信号质量监测模型

如上所述的方法，其中，所述从所述采样数据中去除抖动值包括：

对位于相关峰峰腰的超前采样点和滞后采样点的采样数据计算剔除抖动值；

对位于相关峰峰体的超前采样点和滞后采样点的采样数据进行顶点归一化处理。

如上所述的方法，其中，所述根据所述相关峰曲线判决信号质量包括：

计算所述相关峰曲线的峰顶数值与边缘数值之比，获取信噪比，根据所述信噪比划分信号质量的等级；

和/或，对所述相关峰曲线进行等间隔连续采样，对于采样点进行最小方差线性拟合，获得均方值，根据所述均方值判决信号质量；

和/或，用实际接收的信号的最大值减去所述相关峰曲线的峰顶采样值，获得误差值，根据所述误差值判决信号质量。

本发明的另一个方面是提供一种信号质量监测装置，包括：

卫星跟踪单元，用于将监视通道和观测通道均作为跟踪通道，同时跟踪同一卫星并进入稳定跟踪状态，接收来自所述卫星的信号；

码片移动单元，用于移动码片n次，每次向前移动1/n码片确定一个超前采样点，获取所述超前采样点延迟预设等待时间的采样数据和所述超前采样点持续预设累加时间的超前累加值，并且，每次向后移动1/n码片确定一个滞后采样点，获取所述滞后采样点延迟预设等待时间的采样数据和所述滞后采样点持续预设累加时间的滞后累加值，所述n为正整数；

抖动去除单元，用于从所述采样数据中去除抖动值；

归一化单元，用于对所述采样数据通过对应的超前累加值或滞后累加值进行归一化处理；

曲线拟合单元，用于根据归一化处理后的采样数据拟合相关峰曲线；

信号质量判决单元，用于根据所述相关峰曲线判决信号质量。

如上所述的装置，其中，还包括：

通道噪声计算单元，用于根据最后一个超前累加值和最后一个滞后累加值计算通道噪声和通道信噪比。

如上所述的装置，其中，还包括：

信号质量监测模型单元，用于根据所述判决获取的信号质量判决结果建立信号质量监测模型。

如上所述的装置，其中，所述抖动去除单元具体用于对位于相关峰峰腰的超前采样点和滞后采样点的采样数据计算剔除抖动值，对位于相关峰峰体的超前采样点和滞后采样点的采样数据进行顶点归一化处理。

如上所述的装置，其中，所述信号质量判决单元具体用于计算所述相关峰曲线的峰顶数值与边缘数值之比，获取信噪比，根据所述信噪比划分信号质量的等级；

和/或，所述信号质量判决单元具体用于对所述相关峰曲线进行等间隔连续采样，对于采样点进行最小方差线性拟合，获得均方值，根据所述均方值判决信号质量；

和/或，所述信号质量判决单元具体用于用实际接收的信号的最大值减去所述相关峰曲线的峰顶采样值，获得误差值，根据所述误差值判决信号质量。

本发明一个方面的技术效果是：通过对采样点进行连续n次，每次1/n码片的移动，获取采样数据，对采用数据进行去抖和归一化处理后，拟合相关峰曲线，根据该相关峰曲线判决信号质量，从而能够充分、有效地利用接收机获取到导航信号相关峰采样值，根据拟合获得的相关峰进行信号质量监测，在导航***定位时，对相关峰对称性异常的信号进行丢弃，从而提高导航***定位准确性。

本发明另一个方面的技术效果是：通过码片移动单元对采样点进行连续n次，每次1/n码片的移动，获取采样数据，抖动去除单元和归一化单元分别对采用数据进行去抖和归一化处理后，曲线拟合单元拟合相关峰曲线，信号质量判决单元根据该相关峰曲线判决信号质量，从而能够充分、有效地利用接收机获取到导航信号相关峰采样值，根据拟合获得的相关峰进行信号质量监测，在导航***定位时，对相关峰对称性异常的信号进行丢弃，从而提高导航***定位准确性。

附图说明

图1为本发明实施例一的信号质量监测方法的流程图；

图2为本发明实施例二的信号质量监测方法的流程图；

图3为本发明实施例三的信号质量监测装置的结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明实施例一的信号质量监测方法的流程图。如图1所示，该方法包括如下过程。

步骤101：监视通道和观测通道均作为跟踪通道，同时跟踪同一卫星并进入稳定跟踪状态，接收来自卫星的信号。

步骤102：移动码片n次，每次向前移动1/n码片确定一个超前采样点，获取超前采样点延迟预设等待时间的采样数据和超前采样点持续预设累加时间的超前累加值，并且，每次向后移动1/n码片确定一个滞后采样点，获取滞后采样点延迟预设等待时间的采样数据和滞后采样点持续预设累加时间的滞后累加值，n为正整数。

步骤103：从采样数据中去除抖动值。

步骤104：对采样数据通过对应的超前累加值或滞后累加值进行归一化处理。

步骤105：根据归一化处理后的采样数据拟合相关峰曲线。

步骤106：根据相关峰曲线判决信号质量。

在本发明实施例一中，通过对采样点进行连续n次，每次1/n码片的移动，获取采样数据，对采用数据进行去抖和归一化处理后，拟合相关峰曲线，根据该相关峰曲线判决信号质量。从而能够充分、有效地利用接收机获取到导航信号相关峰采样值，根据拟合获得的相关峰进行信号质量监测，在导航***定位时，对相关峰对称性异常的信号进行丢弃，从而提高导航***定位准确性。

图2为本发明实施例二的信号质量监测方法的流程图。如图2所示，该方法包括如下过程。

步骤201：监视通道和观测通道均作为跟踪通道，同时跟踪同一卫星并进入稳定跟踪状态，接收来自卫星的信号。

在本步骤中，使监视通道和观测通道同时跟踪同一卫星，并进入稳定跟踪状态。具体地，首先使观测通道进行卫星搜索，监视通道进入等待状态，其目的是必须首先确定卫星存在。观测通道通过二维搜索，当累加值大于判决门限时捕获卫星，接下来通过码环和载波环跟踪卫星，当观测通道能连续给出稳定的累加值并保证信噪比时，即判定卫星可见，观测通道进入跟踪状态。然后，对于监视通道重复上述流程，使监视通道同样进入跟踪状态。

步骤202：移动码片n次，每次向前移动1/n码片确定一个超前采样点，获取超前采样点延迟预设等待时间的采样数据和超前采样点持续预设累加时间的超前累加值，并且，每次向后移动1/n码片确定一个滞后采样点，获取滞后采样点延迟预设等待时间的采样数据和滞后采样点持续预设累加时间的滞后累加值，n为正整数。

在本步骤中，具体可以按照以下过程执行。

第一步，将跟踪通道的原超前采样点向前移动1/n码片(简称chip)，获得新的超前采样点，并将原滞后采样点向后移动1/n chip，获得新的滞后采样点。等待t₀时间长度后，进行数据记录，获取上述新的超前采样点的采样数据和上述新的滞后采样点的采样数据。上述t₀为预设的等待时间。由于在实际应用中，信号质量监测装置将在下一个采样中断到来时执行上述本次移动采样点的指令，因此会有一组采样数据因为采样点的跳变受到影响，为了免除此种影响，在获取到上述新的超前采样点和上述新的滞后采样点之后，不能立刻对采样数据进行读取，而需要加入一个等待时间，经过预设的等待时间之后，再读取采样数据。

第二步，保持t₁时间，记录跟踪通道获得的超前累加值和滞后累加值，并求取均值。上述t₁为预设的累加时间。

在完成了第二步之后，返回第一步，再次将跟踪通道的原超前采样点向前移动1/n chip并将原滞后采样点向后移动1/n chip。如此反复执行上述第一步和第二步，直至超前采样点和滞后采样点分别移动了1chip为止，在此过程中，共获得采样间隔为1/n chip的2n个采样点。

步骤203：根据最后一个超前累加值和最后一个滞后累加值计算通道噪声和通道信噪比。

步骤5：利用最边沿的累加值计算通道噪声和信噪比。

在本步骤中，具体地，由于伪随机码的互相关特性，当伪随机码片偏移量在1chip以上时，相关结果可以认为是高斯白噪声。因此，当监测通道码片偏移量为1chip时，监测通道读取的相关结果即为高斯噪声值，跟踪通道读取的结果为信号功率，通过二者即可计算出信噪比。

以GPS信号L1频段的C/A码相关为例：选用的噪声功率观测量为1ms累加值，所以信号带宽由原来的2.046MHz压缩到了2KHz，由于

因此，噪声功率相应的降低了30dB。接收机1ms累加值白噪声对应的均方根特征值为890。为了得到更优的信噪比，采用位同步后的连续20ms累加值的均值来进行计算，由于

因此，在此情况下噪声功率会进一步降低13.1dB，达到-183.97dBW。由于-130dBm+20dB＝-160dBW+20dB＝-140dBW，因此，对于发射端最大功率为-140dBW，由于信号线和转发器天线存在大约17dB的损耗，因此射频前端收到的信号功率约为-157dBW。信噪比计算如下：SNR＝-157-(-183.97)＝26.97dB。进行监视通道设置采样点为超前通道与即时通道间隔最远，超前通道的采样值可视为噪声值。

步骤204：从采样数据中去除抖动值。

在本步骤中，去除抖动值的具体方法包括：对位于相关峰峰腰的超前采样点和滞后采样点的采样数据计算剔除抖动值；对位于相关峰峰体的超前采样点和滞后采样点的采样数据进行顶点归一化处理。

本步骤通过去除抖动值，剔除多普勒突变对于相关峰采样的影响。具体地，由于卫星和接收机的相对位置、相对速度都是在不断变化的，因此接收机在跟踪卫星的同时也要通过锁相环不断的调整本身的载波速率和码速率以达到与卫星信号的同步。在这个过程中，受到载波同步的影响，会出现相关峰值抖动甚至通道失锁的情况。在此情况下得到的相关峰采样值误差较大，因此需要通过去抖动处理来剔除上述误差。

数据由于重新锁定出现了抖动，这些抖动是由通道本身的锁相环和多普勒频移导致的，具有以下特点：1、多个通道同时产生，抖动数据具有很强的相关性；2、对于采样点的相对比值影响不大，但是对于绝对只有一定影响。因此，在去除抖动值时，可以采用以下两种主要处理方法。处理方法1：对于相关值采用顶点归一化处理。具体地，该处理方法认为峰顶相关值为1，以此为基准，求出采样点对应的信号强度占峰顶的比率来表征相关峰形状，该处理方法可以保留由于多普勒等原因产生的相关峰畸变，但是失去了峰顶的信号噪声。处理方法2：采用计算剔除抖动值，该处理方法可以较好的监测卫星信号本身的质量，但是会失去对接收机而言比较重要的实时相关峰质量数据和定位参考量。因此，结合上述处理方法1与处理方法2各自的特点，在本发明实施例一中，对于相关峰的峰顶监测，采用上述处理方法2进行处理，而对于相关峰整体的恢复，即对于相关峰中除了峰顶以外的峰腰部分，采用上述处理方法1进行处理。在本发明实施例一中，在上述处理方法2中，计算剔除抖动值时，采用后项比前项值的方法，对于采样点平方值a_i，采用abs(a_i/a_i-1-1)，较佳地，本发明实施例一中，对后项比前项值进行数据判定的门限采用0.1，如果abs(a_i/a_i-1-1)和abs(a_i+1/a_i-1)均小于0.1，则说明数据震动幅度很小，即a_i可用，反之，如果abs(a_i/a_i-1-1)与abs(a_i+1/a_i-1)中有一项或两项大于或等于0.1，则a_i不可用。

步骤205：对采样数据通过对应的超前累加值或滞后累加值进行归一化处理。

由于接收机本身存在热噪声，因此对相关峰形状会产生影响，在本步骤中，通过归一化处理消除上述影响。具体地，由于接收机的模数(Analog/Digital，简称AD)采样值只有一组，不同的通道使用本地产生的数据和AD采样结果独立进行相关运算，并以累加中断为标志更新累加数据。因此，为了保证各个通道监测的是同一时刻的信号相关峰，并且尽量减小噪声的影响，使用同一段AD采样数据。但是，由于各个通道的独立性，开始计算累加值的时刻不是严格统一的，这就导致在同一个累加中断周期内，不同通道所使用的AD数据会有一定的偏移，但是这种偏移不会大于一个累加中断周期。同时，在通道对数据进行位同步后，由于导航电文数据位频率远小于扩频码频率，就会产生连续多个数据符号相同的累加值，即连续多个AD数据和本地数据的卷积。对于两个不同通道而言，在同一位数据上所产生的多个累加值即使每个都有微小的偏移，但是这长时间的数据和仍然只存在最开始的偏移量。在确定数据符号后通过不断加长相关时间可以进一步减小数据偏移造成的误差。同时，即使存在这样的偏移，对于各个通道而言，依然是码对齐的，因此实际造成的误差微乎其微。因此，可以认为在此情况下不同通道所读取的累加值是同一时刻、同一卫星信号的相关峰累加值。根据实际获取的同一时刻两个不同通道对于某卫星功率的监视结果的一段时间的多个连续观测值，可以看出在连续时间内两个通道的信号具有很强的相关性，而由于通道数据的相关性，热噪声几乎是一致的，因此通过对于相关峰值的归一化可以很好的去除通道热噪声的影响，并且，也说明了不同时刻相关峰的采样值具有相关特性，因此能够使用同一通道在不同时间内的采样值来进行相关峰恢复并进行信号质量监测。

步骤206：根据归一化处理后的采样数据拟合相关峰曲线。

步骤207：根据相关峰曲线判决信号质量。

在本步骤中，根据相关峰数据对信号质量进行判断。由于在上述过程中收集到大量信号数据，因此可以以此为基础对信号质量进行评判。具体可以采用如下方法中的一种或几种的组合判决信号质量。如下方法仅作为优选的具体实施方法，而不作为对信号质量判决方法的限定，在实际应用中还可以采用其它判决方法。

方法一：计算相关峰曲线的峰顶数值与边缘数值之比，获取信噪比，根据信噪比划分信号质量的等级。

采用方法一，通过信号的信噪比对信号质量进行判断，由于顶点相关值与边缘相关值之比可视为信号的信噪比，该信噪比越高信号质量越优，可以此为依据，划分信号质量的等级。

方法二：对相关峰曲线进行等间隔连续采样，对于采样点进行最小方差线性拟合，获得均方值，根据均方值判决信号质量。

采用方法二，通过均方误差进行信号质量的判断，对于等间隔连续n点采样，对于n个采样点进行最小方差线性拟合后，获得的均方值可视为噪声等因素对相关峰的影响，均方值越小说明信号质量越好。

方法三：用实际接收的信号的最大值减去相关峰曲线的峰顶采样值，获得误差值，根据误差值判决信号质量。

采用方法三，通过相关峰顶端形状判断信号质量。由于最后对于伪距产生作用的是即时码产生的累加值，大部分接收机为了达到更高的精度也采用距峰顶比较接近的超前和滞后码来进行环路判断，因此峰顶的形状是更重要的判断依据。以n点采样拟合后斜率为k的相关峰为例，码片间隔以c表示，峰顶采样值以m₀表示，则距离峰顶最近的采样点数学期望值为m₀-kc，通过m₀对于实际采样值m₁-m₀得到的误差可以对信号质量作出判断。

步骤208：根据判决获取的信号质量判决结果建立信号质量监测模型。

在本步骤中，具体地，由于GNSS采用四星定位的原理，在大部分条件下可视卫星数量会在6颗以上，因此，如果要获得更好的定位效果，则需要进行选星。在信号质量监测模型中，可以利用上述信号质量监测结果为选星提供依据，具体地，可以利用上述步骤207中各种判决方法中的各项参数的监测结果进行加权计算。加权计算的方法为：p＝k₁×p₁+k₂×p₂+k₃×p₃+…。其中，k_i为各项参数的监测结果的权重值，p_i为各项参数的监测结果，i＝1，2，…。

并且，当确定定位卫星之后，可能由于多径等效应使得信号监测结果产生较大误差，因此，在信号质量监测模型中，当某项监测数值大于阈值时，可对用户进行告警。

在本发明实施例二中，通过对采样点进行连续n次，每次1/n码片的移动，获取采样数据，对采用数据进行去抖和归一化处理后，拟合相关峰曲线，根据该相关峰曲线判决信号质量。从而能够充分、有效地利用接收机获取到导航信号相关峰采样值，根据拟合获得的相关峰进行信号质量监测，在导航***定位时，对相关峰对称性异常的信号进行丢弃，从而提高导航***定位准确性。并且，还可以根据采样数据获取通道噪声情况，根据上述信号质量判决结果建立信号质量监测模型。由于剔除了检测统计量的偏差，因此提高了GNSS信号质量检测的灵敏性。由于采用单通道进行上述码片移动操作，因此在接收机中采用本发明实施例二的信号质量监测方法，能够提高该接收机的通道利用率，降低监测型接收机的制造成本。

图3为本发明实施例三的信号质量监测装置的结构示意图。如图3所示，该装置至少包括：卫星跟踪单元31、码片移动单元32、抖动去除单元33、归一化单元34、曲线拟合单元35、信号质量判决单元36。

其中，卫星跟踪单元31用于将监视通道和观测通道均作为跟踪通道，同时跟踪同一卫星并进入稳定跟踪状态，接收来自卫星的信号。

码片移动单元32用于移动码片n次，每次向前移动1/n码片确定一个超前采样点，获取超前采样点延迟预设等待时间的采样数据和超前采样点持续预设累加时间的超前累加值，并且，每次向后移动1/n码片确定一个滞后采样点，获取滞后采样点延迟预设等待时间的采样数据和滞后采样点持续预设累加时间的滞后累加值，n为正整数。

抖动去除单元33用于从采样数据中去除抖动值。

归一化单元34用于对采样数据通过对应的超前累加值或滞后累加值进行归一化处理。

曲线拟合单元35用于根据归一化处理后的采样数据拟合相关峰曲线。

信号质量判决单元36用于根据相关峰曲线判决信号质量。

在上述技术方案的基础上，进一步地，该信号质量监测装置还可以包括：通道噪声计算单元37。通道噪声计算单元37用于根据最后一个超前累加值和最后一个滞后累加值计算通道噪声和通道信噪比。

在上述技术方案的基础上，进一步地，该信号质量监测装置还可以包括：信号质量监测模型单元38。信号质量监测模型单元38用于根据判决获取的信号质量判决结果建立信号质量监测模型。

在上述技术方案的基础上，进一步地，抖动去除单元33具体用于对位于相关峰峰腰的超前采样点和滞后采样点的采样数据计算剔除抖动值，对位于相关峰峰体的超前采样点和滞后采样点的采样数据进行顶点归一化处理。

在上述技术方案的基础上，进一步地，信号质量判决单元36具体用于计算相关峰曲线的峰顶数值与边缘数值之比，获取信噪比，根据信噪比划分信号质量的等级。和/或，信号质量判决单元36具体用于对相关峰曲线进行等间隔连续采样，对于采样点进行最小方差线性拟合，获得均方值，根据均方值判决信号质量。和/或，信号质量判决单元36具体用于用实际接收的信号的最大值减去相关峰曲线的峰顶采样值，获得误差值，根据误差值判决信号质量。

在本发明实施例三中，信号质量测量装置通过码片移动单元对采样点进行连续n次，每次1/n码片的移动，获取采样数据，信号质量测量装置的抖动去除单元和归一化单元分别对采用数据进行去抖和归一化处理后，信号质量测量装置的曲线拟合单元拟合相关峰曲线，信号质量测量装置的信号质量判决单元根据该相关峰曲线判决信号质量，从而能够充分、有效地利用接收机获取到导航信号相关峰采样值，根据拟合获得的相关峰进行信号质量监测，在导航***定位时，对相关峰对称性异常的信号进行丢弃，从而提高导航***定位准确性。并且，信号质量测量装置的通道噪声计算单元还可以根据采样数据获取通道噪声情况，信号质量测量装置的信号质量监测模型单元还可以根据上述信号质量判决结果建立信号质量监测模型。由于该信号质量测量装置剔除了检测统计量的偏差，因此提高了GNSS信号质量检测的灵敏性。由于该信号质量测量装置采用单通道进行上述码片移动操作，因此能够提高该接收机的通道利用率，将该信号质量测量装置设置在接收机中，能够降低监测型接收机的制造成本。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种信号质量监测方法，其特征在于，包括：

监视通道和观测通道均作为跟踪通道，同时跟踪同一卫星并进入稳定跟踪状态，接收来自所述卫星的信号；

移动码片n次，每次向前移动1/n码片确定一个超前采样点，获取所述超前采样点延迟预设等待时间的采样数据和所述超前采样点持续预设累加时间的超前累加值，并且，每次向后移动1/n码片确定一个滞后采样点，获取所述滞后采样点延迟预设等待时间的采样数据和所述滞后采样点持续预设累加时间的滞后累加值，所述n为正整数；

从所述采样数据中去除抖动值；

对所述采样数据通过对应的超前累加值或滞后累加值进行归一化处理；

根据归一化处理后的采样数据拟合相关峰曲线；

根据所述相关峰曲线判决信号质量；

其中，所述从所述采样数据中去除抖动值包括：

对位于相关峰峰腰的超前采样点和滞后采样点的采样数据计算剔除抖动值；

对位于相关峰峰体的超前采样点和滞后采样点的采样数据进行顶点归一化处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动码片n次，每次向前移动1/n码片确定一个超前采样点，获取所述超前采样点延迟预设等待时间的采样数据和所述超前采样点持续预设累加时间的超前累加值，并且，每次向后移动1/n码片确定一个滞后采样点，获取所述滞后采样点延迟预设等待时间的采样数据和所述滞后采样点持续预设累加时间的滞后累加值之后，还包括：

根据最后一个超前累加值和最后一个滞后累加值计算通道噪声和通道信噪比。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述相关峰曲线判决信号质量之后还包括：

根据所述判决获取的信号质量判决结果建立信号质量监测模型。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述相关峰曲线判决信号质量包括：

计算所述相关峰曲线的峰顶数值与边缘数值之比，获取信噪比，根据所述信噪比划分信号质量的等级；

和/或，对所述相关峰曲线进行等间隔连续采样，对于采样点进行最小方差线性拟合，获得均方值，根据所述均方值判决信号质量；

和/或，用实际接收的信号的最大值减去所述相关峰曲线的峰顶采样值，获得误差值，根据所述误差值判决信号质量。

5.一种信号质量监测装置，其特征在于，包括：

卫星跟踪单元，用于将监视通道和观测通道均作为跟踪通道，同时跟踪同一卫星并进入稳定跟踪状态，接收来自所述卫星的信号；

码片移动单元，用于移动码片n次，每次向前移动1/n码片确定一个超前采样点，获取所述超前采样点延迟预设等待时间的采样数据和所述超前采样点持续预设累加时间的超前累加值，并且，每次向后移动1/n码片确定一个滞后采样点，获取所述滞后采样点延迟预设等待时间的采样数据和所述滞后采样点持续预设累加时间的滞后累加值，所述n为正整数；

抖动去除单元，用于从所述采样数据中去除抖动值；

归一化单元，用于对所述采样数据通过对应的超前累加值或滞后累加值进行归一化处理；

曲线拟合单元，用于根据归一化处理后的采样数据拟合相关峰曲线；

信号质量判决单元，用于根据所述相关峰曲线判决信号质量；

其中，所述抖动去除单元具体用于对位于相关峰峰腰的超前采样点和滞后采样点的采样数据计算剔除抖动值，对位于相关峰峰体的超前采样点和滞后采样点的采样数据进行顶点归一化处理。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：

通道噪声计算单元，用于根据最后一个超前累加值和最后一个滞后累加值计算通道噪声和通道信噪比。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：

信号质量监测模型单元，用于根据所述判决获取的信号质量判决结果建立信号质量监测模型。

8.根据权利要求5-7中任意一项所述的装置，其特征在于，

所述信号质量判决单元具体用于计算所述相关峰曲线的峰顶数值与边缘数值之比，获取信噪比，根据所述信噪比划分信号质量的等级；

和/或，所述信号质量判决单元具体用于对所述相关峰曲线进行等间隔连续采样，对于采样点进行最小方差线性拟合，获得均方值，根据所述均方值判决信号质量；

和/或，所述信号质量判决单元具体用于用实际接收的信号的最大值减去所述相关峰曲线的峰顶采样值，获得误差值，根据所述误差值判决信号质量。

Images