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GPS失真傳輸的信號與二元復制體有關

定位技術

2020年04月09日

關于頻率傳輸失真的問題可能需要主要從兩個方面進行評估:一是傳輸信號功率,二是相對于理想信號定義的衛星的頻率傳輸失真。為什么要特別考慮這些方面呢?對于傳輸信號功率,答案是顯而易見的。信號功率的驗證和監測除了證明其符合法規聲明的要求外,還與GPS廠商承諾一定的導航服務性能有關。關于頻率傳輸失真,答案可能不那么明顯。相關性是通過失真對接收機相關函數的影響來獲得的。


首先,一個GPS接收機二進制復制體的可用最大相關功可能會受到影響。這是由于完整信號中信號分量的功率共享的變化,以及由于失真傳輸的信號與理想的接收機二元復制體的匹配度降低所導致的。其次,相關函數的形狀可能會受到不對稱失真的影響,導致判別器鎖點中的接收機偏差。最相關的接收機參數是輸入帶寬和判別器類型,特別是判別器的間距(早期-后期間距)。關于這一點,用戶接收機和控制系統地面段中的gps接收機(用于推導出衛星軌道和時鐘參數)可能存在差異。


這不僅會導致時序誤差,如果不同衛星的失真度不同,也會導致定位誤差,這些都是我們需要分析和控制定位系統相應失真的主要原因。為了準確評估傳輸信號的功率和頻率失真,我們必須用高指向性的天線來獲得測量結果。這對于將瞬時信號提升到遠高于噪聲底線、避免環境干擾以及多徑干擾所帶來的環境失真是至關重要的。


但是,為什么我們不考慮信號質量的其他方面,如導航信息的正確性或硬件延遲和時鐘的穩定性等?因為使用高指向性天線的測量并不適合評估這些參數。相反,基于分布式gps導航接收機網絡的測量結果,連續監測數周或更長的時間是首選。這種監測可能會在其他出版物中討論。


我們特別評估了相關損失和S曲線偏置,因為這些參數對機載信號失真非常敏感,盡管它們的可靠評估相當具有挑戰性。在這篇文章中,我們集中在復合二進制偏移載波調制的分析上,包括來自于一個月食期的測量結果。這種測量結果的比較--分布在運行的第一年中--顯示了信號在功率、調制和相關質量方面的出色穩定性。在GNSS運行中,信號質量評估一般指的是單個衛星傳輸的導航信號的行為。

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