CN103744090A - 一种评估卫星导航系统之间兼容性的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种评估卫星导航系统之间兼容性的方法及装置，属于卫星定位领域。所述方法包括：通过引入次级码计算各卫星信号的码速率，并根据该码速率和数据功率谱谱线间隔选取计算各卫星信号的功率谱密度的公式，从而根据计算得到的功率谱密度计算频谱分离系数，并根据数据模型计算系统内干扰信号的等效载噪比衰减，系统间干扰信号的等效载噪比衰减和期望信号的等效载噪比衰减，从而评估卫星导航系统之间兼容性。由于引入次级码计算各卫星信号的码速率提高了码速率，因此提高了计算卫星信号的功率谱密度的准确度；并根据码速率来选取计算功率谱密度的公式，进一步的降低了计算功率谱密度的复杂程度，提高了评估卫星导航系统之间兼容性的效率。

Description

一种评估卫星导航系统之间兼容性的方法及装置

技术领域

本发明涉及卫星定位领域，特别涉及一种评估卫星导航系统之间兼容性的方法及装置。

背景技术

全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System)是当代各国争相发展的战略性基础信息科技系统。目前技术成熟，应用市场相对较广的卫星导航系统有美国的全球定位系统、中国的北斗卫星导航系统、欧盟的伽利略卫星导航系统和俄罗斯的格鲁纳斯卫星导航系统等。其中，不同卫星导航系统之间由于共用某些相同信号传输频率和信号带宽，导致不同系统间的卫星导航信号互相干扰、在理论上会降低单个系统的可靠性，导致单个系统的定位导航性能大幅下降。因此必须研究论证不同卫星导航系统之间的兼容性，从而在制定导航信号频点和带宽策略时，避免上述系统间干扰，提高单个导航系统的性能，并且充分考虑不同系统间联合导航定位的互操作性能。

现有技术中，评估期望信号对应的卫星导航系统与干扰信号对应的卫星导航系统之间兼容性的数据模型为：考虑到扩频码和数据码码速率对功率谱密度产生的影响，分别根据期望信号的数据码和扩频码，以及干扰信号的数据码和扩频码，计算期望信号和干扰信号对应的功率谱密度；并根据期望信号和干扰信号对应的功率谱密度计算频谱分离系数；根据期望信号的信号功率谱密度，干扰信号的信号功率谱密度以及频谱分离系数计算系统内干扰信号的等效载噪比衰减，系统间干扰信号的等效载噪比衰减以及期望信号的等效载噪比衰减，并根据上述三个参数的结果计算来评估期望信号对应的卫星导航系统与干扰信号对应的卫星导航系统之间兼容性。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

由于新的卫星导航系统中的信号体质中加入了次级码，通过次级码和数据码生成新的数据码再进行调制，造成了新的信号的功率谱密度的幅值不准确，从而导致等效载噪比衰减不准确，因此现有的数学模型的分析就会不全面和不完善；另外，由于对于计算期望信号和干扰信号的功率谱密度的过程过于复杂，造成了运算量巨大，导致了分析的时间久且效率低。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种评估卫星导航系统之间兼容性的方法及装置。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种评估卫星导航系统之间兼容性的方法，所述方法包括：

根据期望信号中的第一数据码和第一次级码，计算所述期望信号的码速率，以及根据干扰信号中的第二数据码和第二次级码，计算所述干扰信号的码速率，其中所述期望信号属于第一导航系统的卫星发射的信号，所述干扰信号属于第二导航系统的卫星发射的信号；

根据所述期望信号的数据功率谱谱线间隔和所述期望信号的码速率，选取计算所述期望信号的信号功率谱密度计算公式，并计算所述期望信号的信号功率谱密度；以及根据所述干扰信号的数据功率谱谱线间隔和所述干扰信号的码速率，选取计算所述期望信号的信号功率谱密度计算公式，并计算所述干扰信号的信号功率谱密度；

根据所述期望信号的信号功率谱密度和所述干扰信号的信号功率谱密度，计算频谱分离系数；

根据所述期望信号的信号功率谱密度，所述干扰信号的信号功率谱密度以及所述频谱分离系数计算系统内干扰信号的等效载噪比衰减，系统间干扰信号的等效载噪比衰减以及所述期望信号的等效载噪比衰减，并根据所述系统内干扰信号的等效载噪比衰减，所述系统间干扰信号的等效载噪比衰减以及所述期望信号的等效载噪比衰减评估所述第一导航系统和所述第二导航系统之间的兼容性。

优选的，所述根据期望信号中的第一数据码和第一次级码，计算所述期望信号的码速率，以及根据干扰信号中的第二数据码和第二次级码，计算所述干扰信号的码速率，包括：

根据期望信号中的第一数据码的码速率和所述期望信号中的第一次级码的码长度，计算所述期望信号的码速率；

根据干扰信号中的第二数据码的码速率和所述干扰信号中的第二次级码的码长度，计算所述干扰信号的码速率。

优选的，所述根据所述期望信号的数据功率谱谱线间隔和所述期望信号的码速率，选取计算所述期望信号的信号功率谱密度计算公式，并计算所述期望信号的信号功率谱密度，包括：

判断所述期望信号的数据功率谱谱线间隔的倒数是否小于或等于所述期望信号的码速率；

若小于或等于所述期望信号的码速率，则根据所述第一导航系统的卫星中所使用的调制方式，选取未调制所述第一数据码和生成所述期望信号的扩频码的载波的功率谱密度的计算公式，计算所述期望信号的信号功率谱密度；

若大于所述期望信号的码速率，则根据所述第一导航系统的卫星中所使用的调制方式，选取调制所述第一数据码和生成所述期望信号的扩频码的载波的功率谱密度的计算公式，计算所述期望信号的信号功率谱密度。

优选的，所述根据所述干扰信号的数据功率谱谱线间隔和所述干扰信号的码速率，选取计算所述期望信号的信号功率谱密度计算公式，并计算所述干扰信号的信号功率谱密度，包括：

判断所述干扰信号的数据功率谱谱线间隔的倒数是否小于或等于所述干扰信号的码速率；

若小于或等于所述干扰信号的码速率，则根据所述第二导航系统的卫星中所使用的调制方式，选取未调制所述第二数据码和生成所述干扰信号的扩频码的载波的功率谱密度的计算公式，计算所述干扰信号的信号功率谱密度；

若大于所述干扰信号的码速率，则根据所述第二导航系统的卫星中所使用的调制方式，选取调制所述第二数据码和生成所述干扰信号的扩频码的载波的功率谱密度的计算公式，所述干扰信号的信号功率谱密度。

另一方面，提供了一种评估卫星导航系统之间兼容性的装置，所述装置包括：

第一计算模块，用于根据期望信号中的第一数据码和第一次级码，计算所述期望信号的码速率，以及根据干扰信号中的第二数据码和第二次级码，计算所述干扰信号的码速率，其中所述期望信号属于第一导航系统的卫星发射的信号，所述干扰信号属于第二导航系统的卫星发射的信号；

第二计算模块，用于根据所述期望信号的数据功率谱谱线间隔和所述期望信号的码速率，选取计算所述期望信号的信号功率谱密度计算公式，并计算所述期望信号的信号功率谱密度；以及根据所述干扰信号的数据功率谱谱线间隔和所述干扰信号的码速率，选取计算所述期望信号的信号功率谱密度计算公式，并计算所述干扰信号的信号功率谱密度；

第三计算模块，用于根据所述期望信号的信号功率谱密度和所述干扰信号的信号功率谱密度，计算频谱分离系数；

评估模块，用于根据所述期望信号的信号功率谱密度，所述干扰信号的信号功率谱密度以及所述频谱分离系数计算系统内干扰信号的等效载噪比衰减，系统间干扰信号的等效载噪比衰减以及所述期望信号的等效载噪比衰减，并根据所述系统内干扰信号的等效载噪比衰减，所述系统间干扰信号的等效载噪比衰减以及所述期望信号的等效载噪比衰减评估所述第一导航系统和所述第二导航系统之间的兼容性。

优选的，所述第一计算模块，包括：

第一计算单元，用于根据期望信号中的第一数据码的码速率和所述期望信号中的第一次级码的码长度，计算所述期望信号的码速率；

第二计算单元，用于根据干扰信号中的第二数据码的码速率和所述干扰信号中的第二次级码的码长度，计算所述干扰信号的码速率。

优选的，所述第二计算模块，包括：

第一判断单元，用于判断所述期望信号的数据功率谱谱线间隔的倒数是否小于或等于所述期望信号的码速率；

第三计算单元，用于若小于或等于所述期望信号的码速率，则根据所述第一导航系统的卫星中所使用的调制方式，选取未调制所述第一数据码和生成所述期望信号的扩频码的载波的功率谱密度的计算公式，计算所述期望信号的信号功率谱密度；

第四计算单元，用于若大于所述期望信号的码速率，则根据所述第一导航系统的卫星中所使用的调制方式，选取调制所述第一数据码和生成所述期望信号的扩频码的载波的功率谱密度的计算公式，计算所述期望信号的信号功率谱密度。

优选的，所述第二计算模块，包括：

第二判断单元，用于判断所述干扰信号的数据功率谱谱线间隔的倒数是否小于或等于所述干扰信号的码速率；

第五计算单元，用于若小于或等于所述干扰信号的码速率，则根据所述第二导航系统的卫星中所使用的调制方式，选取未调制所述第二数据码和生成所述干扰信号的扩频码的载波的功率谱密度的计算公式，计算所述干扰信号的信号功率谱密度；

第六计算单元，用于若大于所述干扰信号的码速率，则根据所述第二导航系统的卫星中所使用的调制方式，选取调制所述第二数据码和生成所述干扰信号的扩频码的载波的功率谱密度的计算公式，所述干扰信号的信号功率谱密度。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过引入次级码计算各卫星信号的码速率，并根据该码速率和数据功率谱谱线间隔选取计算各卫星信号的功率谱密度的公式，从而根据选取到的公式计算得到的功率谱密度计算频谱分离系数，并根据当前的数据模型计算系统内干扰信号的等效载噪比衰减，系统间干扰信号的等效载噪比衰减以及所述期望信号的等效载噪比衰减，从而评估卫星导航系统之间兼容性。由于引入了次级码计算各卫星信号的码速率提高了码速率，因此提高了计算卫星信号的功率谱密度的准确度；并根据码速率来选取计算功率谱密度的公式，进一步的降低了计算功率谱密度的复杂程度，提高了评估卫星导航系统之间兼容性的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的评估卫星导航系统之间兼容性的方法流程图；

图2是本发明实施例二提供的评估卫星导航系统之间兼容性的方法流程图；

图3是本发明实施例三提供的评估卫星导航系统之间兼容性的装置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

本发明实施例提供了一种评估卫星导航系统之间兼容性的方法，参见图1，方法流程包括：

101：根据期望信号中的第一数据码和第一次级码，计算期望信号的码速率，以及根据干扰信号中的第二数据码和第二次级码，计算干扰信号的码速率，其中期望信号属于第一导航系统的卫星发射的信号，干扰信号属于第二导航系统的卫星发射的信号；

102：根据期望信号的数据功率谱谱线间隔和期望信号的码速率，选取计算期望信号的信号功率谱密度计算公式，并计算期望信号的信号功率谱密度；以及根据干扰信号的数据功率谱谱线间隔和干扰信号的码速率，选取计算期望信号的信号功率谱密度计算公式，并计算干扰信号的信号功率谱密度；

103：根据期望信号的信号功率谱密度和干扰信号的信号功率谱密度，计算频谱分离系数；

104：根据期望信号的信号功率谱密度，干扰信号的信号功率谱密度以及频谱分离系数计算系统内干扰信号的等效载噪比衰减，系统间干扰信号的等效载噪比衰减以及期望信号的等效载噪比衰减，并根据系统内干扰信号的等效载噪比衰减，系统间干扰信号的等效载噪比衰减以及期望信号的等效载噪比衰减评估第一导航系统和第二导航系统之间的兼容性。

本发明实施例通过引入次级码计算各卫星信号的码速率，并根据该码速率和数据功率谱谱线间隔选取计算各卫星信号的功率谱密度的公式，从而根据选取到的公式计算得到的功率谱密度计算频谱分离系数，并根据当前的数据模型计算系统内干扰信号的等效载噪比衰减，系统间干扰信号的等效载噪比衰减以及期望信号的等效载噪比衰减，从而评估卫星导航系统之间兼容性。由于引入了次级码计算各卫星信号的码速率提高了码速率，因此提高了计算卫星信号的功率谱密度的准确度；并根据码速率来选取计算功率谱密度的公式，进一步的降低了计算功率谱密度的复杂程度，提高了评估卫星导航系统之间兼容性的效率。

实施例二

本发明实施例提供了一种评估卫星导航系统之间兼容性的方法，参见图2，方法流程包括：

201：根据期望信号中的第一数据码和第一次级码，计算期望信号的码速率，以及根据干扰信号中的第二数据码和第二次级码，计算干扰信号的码速率，其中期望信号属于第一导航系统的卫星发射的信号，干扰信号属于第二导航系统的卫星发射的信号。

其中，在新的导航系统的卫星信号中，生成的数据码是由原数据码和次级码运算后得到的，此时将生成的数据码经扩频码扩频后再与载波调制到一定频率经天线发射出去。因此，生成的数据码由于是由原数据码和次级码运算后得到的，此时的数据码的码速率发生了变化，根据引入的次级码的码长度而改变。

因此本发明实施例中运用于评估卫星导航系统之间兼容性的方法中的频谱分离系数计算过程中的期望信号和干扰信号的功率谱密度参数的计算过程中，由于期望信号和干扰信号的码速率作为计算对应的各功率谱密度参数的一个因子，各信号的功率谱密度会因码速率的变化而产生变化。

其中，对于期望信号和干扰信号对应的码速率的计算过程如下：

2011：根据期望信号中的第一数据码的码速率和期望信号中的第一次级码的码长度，计算期望信号的码速率。

其中期望信号中原数据码为第一数据码。

2012：根据干扰信号中的第二数据码的码速率和干扰信号中的第二次级码的码长度，计算干扰信号的码速率。

其中干扰信号中原数据码为第二数据码。

例如：原第一数据码的码速率为100bps，而第一次级码的码长度为20，即20个次级码对应一个数据码，此时期望信号的新生成的数据码的码速率，即期望信号的码速率为100bps*20，为2000bps。

202：根据期望信号的数据功率谱谱线间隔和期望信号的码速率，选取计算期望信号的信号功率谱密度计算公式，并计算期望信号的信号功率谱密度；以及根据干扰信号的数据功率谱谱线间隔和干扰信号的码速率，选取计算期望信号的信号功率谱密度计算公式，并计算干扰信号的信号功率谱密度。

经过仿真测试，在使用未引入次级码的数据码的码速率时，期望信号或干扰信号中经过调制数据码和扩频码的载波的功率谱密度即实际功率谱密度，与期望信号或干扰信号中未经调制数据码和扩频码的载波的功率谱密度即理想功率谱密度，这两类信号的在波形图中最大值相差20dB，产生的差值是由期望信号或干扰信号的低数据速率和短扩频码长造成的。精细化后的功率谱密度细节显示，实际信号的功率谱密度由形状为sinc函数的梳状数据码功率谱密度波形叠加而成，其谱线间隔取决期望信号或干扰信号中经过调制数据码和扩频码的载波的功率谱密度的计算中的1/LT_c。之所以实际功率谱和理想功率谱会有偏差，主要原因是每个谱线间隔上的数据功率谱主瓣和旁瓣的幅值变化引起的。由上节精细化功率谱密度图可知，数据速率对功率谱密度起着平滑作用，又因频谱分离系数的计算依赖于功率谱密度的值，所以不同的码速率决定了频谱分离系数的准确性。

因此在计算频谱分离系数时，必须考虑数据码码速率和扩频码对实际信号功率谱密度产生的影响。但新信号体制中的次级码因子并没有体现在已有的相关数学模型中，因此造成了新信号的功率谱密度的幅值不准确，从而导致等效载噪比衰减不准确。

进一步的，由于期望信号或干扰信号中经过调制数据码和扩频码的载波的功率谱密度即实际功率谱密度的计算公式过于复杂，造成的计算量过大。而引入了次级码因子作为计算实际功率谱密度后在波形图中，其与期望信号或干扰信号中未经调制数据码和扩频码的载波的功率谱密度即理想功率谱密度在波形图中的差距变的很小，因此在一定情况下可以使用期望信号或干扰信号中未经调制数据码和扩频码的载波的功率谱密度，作为计算期望信号或干扰信号对应的功率谱密度进行后续的计算频谱分离系数所使用。

其中，使用期望信号或干扰信号中未经调制数据码和扩频码的载波的功率谱密度，作为计算期望信号或干扰信号对应的功率谱密度的具体判定方式可以为：

$\frac{1}{{\mathrm{MLT}}_c}\≤\frac{B_d}{2}$ 即T_d≤MLT_c

其中，数据功率谱谱线间隔为

数据速率为f_d，主瓣宽度为B_d，T_d为f_d的倒数，是一个数据码的码片时间。其中B_d=2f_d，因此，上述公式可以转换为

通过该公式可以判定选取计算期望信号或干扰信号的功率谱密度所选取的计算公式，其中如果满足该公式则选取使用期望信号或干扰信号中未经调制数据码和扩频码的载波的功率谱密度的计算公式计算期望信号或干扰信号对应的功率谱密度；如果未满足该公式则选取使用期望信号或干扰信号中经调制数据码和扩频码的载波的功率谱密度的计算公式计算期望信号或干扰信号对应的功率谱密度。

因此步骤202中根据期望信号的数据功率谱谱线间隔和期望信号的码速率，选取计算期望信号的信号功率谱密度计算公式，并计算期望信号的信号功率谱密度，包括：

2021：判断期望信号的数据功率谱谱线间隔的倒数是否小于或等于期望信号的码速率；

2022：若小于或等于期望信号的码速率，则根据第一导航系统的卫星中所使用的调制方式，选取未调制第一数据码和生成期望信号的扩频码的载波的功率谱密度的计算公式，计算期望信号的信号功率谱密度；

2023：若大于期望信号的码速率，则根据第一导航系统的卫星中所使用的调制方式，选取调制第一数据码和生成期望信号的扩频码的载波的功率谱密度的计算公式，计算期望信号的信号功率谱密度。

因此步骤202中根据干扰信号的数据功率谱谱线间隔和干扰信号的码速率，选取计算期望信号的信号功率谱密度计算公式，并计算干扰信号的信号功率谱密度，包括：

2024：判断干扰信号的数据功率谱谱线间隔的倒数是否小于或等于干扰信号的码速率；

2025：若小于或等于干扰信号的码速率，则根据第二导航系统的卫星中所使用的调制方式，选取未调制第二数据码和生成干扰信号的扩频码的载波的功率谱密度的计算公式，计算干扰信号的信号功率谱密度；

2026：若大于干扰信号的码速率，则根据第二导航系统的卫星中所使用的调制方式，选取调制第二数据码和生成干扰信号的扩频码的载波的功率谱密度的计算公式，干扰信号的信号功率谱密度。

其中，当前载波的调制方式可以为例如：BOC（Binary Offset Carrier，二进制偏移载波），BPSK（Binary Phase Shift Keying，二相相移键控）等调制方式，因此在卫星中选取的调制方式不同，对应的计算功率谱密度的公式也不同。

例如：

在BPSK调制方式下： $G_{\mathrm{BPSK}\left(N\right)}\left(f\right)=\frac{1}{{\mathrm{Nf}}_{\mathrm{no},}}\sin c^2\left(\frac{f}{{\mathrm{Nf}}_{\mathrm{nom}}}\right)$

在BOC调制方式下： $G_{\mathrm{BOC}(M,N)}\left(f\right)=\frac{1}{{\mathrm{Nf}}_{\mathrm{nom}}}{(\tan \left(\frac{\mathrm{\πf}}{{2\mathrm{Mf}}_{\mathrm{nom}}}\right)\·\sin c\left(\frac{f}{{\mathrm{Nf}}_{\mathrm{nom}}}\right))}^2$

同理，在选取调制数据码和扩频码的载波的功率谱密度的公式时，也根据调制方式选取，在此不再赘述。

203：根据期望信号的信号功率谱密度和干扰信号的信号功率谱密度，计算频谱分离系数。

其中计算频谱分离系数的公式为：

$K_{\mathrm{js}}=\underset{-{\mathrm{\β}}_R/2}{\overset{{\mathrm{\β}}_R/2}{\∫}}{G}_j\left(f\right)G_s\left(f\right)\mathrm{df}$

其中，K_js为频谱分离系数，G_j(f)和G_s(f)分别为期望信号和干扰信号的功率谱密度，β_R为接收机带宽。

204：根据期望信号的信号功率谱密度，干扰信号的信号功率谱密度以及频谱分离系数计算系统内干扰信号的等效载噪比衰减，系统间干扰信号的等效载噪比衰减以及期望信号的等效载噪比衰减，并根据系统内干扰信号的等效载噪比衰减，系统间干扰信号的等效载噪比衰减以及期望信号的等效载噪比衰减评估第一导航系统和第二导航系统之间的兼容性。

其中，首先计算I_intra和I_inter，即系统内干扰系数以及系统间干扰系数。具体计算方式如下：

$I_{\mathrm{intra}}=\underset{j=1}{\overset{N_{\mathrm{intra}}}{\mathrm{\Σ}}}{C}_j{K}_{\mathrm{js}}/\underset{-{\mathrm{\β}}_R/2}{\overset{{\mathrm{\β}}_R/2}{\∫}}{G}_s\left(f\right)\mathrm{df}$

$I_{\mathrm{inter}}=\underset{j=1}{\overset{N_{\mathrm{inter}}}{\mathrm{\Σ}}}{C}_j{K}_{\mathrm{js}}/\underset{-{\mathrm{\β}}_R/2}{\overset{{\mathrm{\β}}_R/2}{\∫}}{G}_s\left(f\right)\mathrm{df}$

并根据I_intra和I_inter以及C期望信号功率和N₀噪声功率，计算系统内干扰信号的等效载噪比衰减，系统间干扰信号的等效载噪比衰减以及期望信号的等效载噪比衰减。

其中，系统内干扰信号的等效载噪比衰减的计算方式为：

$\mathrm{\Δ}{(C/N_0)}_{\mathrm{eff}}=\frac{\frac{C}{N_0}}{\frac{C}{N_0+I_{\mathrm{Intra}}}}=1+\frac{I_{\mathrm{Intra}}}{N_0}$

其中，系统间干扰信号的等效载噪比衰减的计算方式为：

$\mathrm{\Δ}{(C/N_0)}_{\mathrm{eff}}=\frac{\frac{C}{N_0}}{N_0+I_{\mathrm{Inter}}}=1+\frac{I_{\mathrm{Inter}}}{N_0}$

其中，期望信号的等效载噪比衰减的计算方式为：

$\mathrm{\Δ}{(C/N_0)}_{\mathrm{eff}}=\frac{\frac{C}{N_0}}{\frac{C}{N_0+I_{\mathrm{Inter}}+I_{\mathrm{Intra}}}}=1+\frac{I_{\mathrm{Inter}}+I_{\mathrm{Intra}}}{N_0}$

本发明实施例通过引入次级码计算各卫星信号的码速率，并根据该码速率和数据功率谱谱线间隔选取计算各卫星信号的功率谱密度的公式，从而根据选取到的公式计算得到的功率谱密度计算频谱分离系数，并根据当前的数据模型计算系统内干扰信号的等效载噪比衰减，系统间干扰信号的等效载噪比衰减以及期望信号的等效载噪比衰减，从而评估卫星导航系统之间兼容性。由于引入了次级码计算各卫星信号的码速率提高了码速率，因此提高了计算卫星信号的功率谱密度的准确度；并根据码速率来选取计算功率谱密度的公式，进一步的降低了计算功率谱密度的复杂程度，提高了评估卫星导航系统之间兼容性的效率。

实施例三

本发明实施例提供了一种评估卫星导航系统之间兼容性的装置，参见图3，该装置包括：

第一计算模块301，用于根据期望信号中的第一数据码和第一次级码，计算期望信号的码速率，以及根据干扰信号中的第二数据码和第二次级码，计算干扰信号的码速率，其中期望信号属于第一导航系统的卫星发射的信号，干扰信号属于第二导航系统的卫星发射的信号；

第二计算模块302，用于根据期望信号的数据功率谱谱线间隔和期望信号的码速率，选取计算期望信号的信号功率谱密度计算公式，并计算期望信号的信号功率谱密度；以及根据干扰信号的数据功率谱谱线间隔和干扰信号的码速率，选取计算期望信号的信号功率谱密度计算公式，并计算干扰信号的信号功率谱密度；

第三计算模块303，用于根据期望信号的信号功率谱密度和干扰信号的信号功率谱密度，计算频谱分离系数；

评估模块304，用于根据期望信号的信号功率谱密度，干扰信号的信号功率谱密度以及频谱分离系数计算系统内干扰信号的等效载噪比衰减，系统间干扰信号的等效载噪比衰减以及期望信号的等效载噪比衰减，并根据系统内干扰信号的等效载噪比衰减，系统间干扰信号的等效载噪比衰减以及期望信号的等效载噪比衰减评估第一导航系统和第二导航系统之间的兼容性。

其中，第一计算模块301，包括：

第一计算单元，用于根据期望信号中的第一数据码的码速率和期望信号中的第一次级码的码长度，计算期望信号的码速率；

第二计算单元，用于根据干扰信号中的第二数据码的码速率和干扰信号中的第二次级码的码长度，计算干扰信号的码速率。

其中，第二计算模块302，包括：

第一判断单元，用于判断期望信号的数据功率谱谱线间隔的倒数是否小于或等于期望信号的码速率；

第三计算单元，用于若小于或等于期望信号的码速率，则根据第一导航系统的卫星中所使用的调制方式，选取未调制第一数据码和生成期望信号的扩频码的载波的功率谱密度的计算公式，计算期望信号的信号功率谱密度；

第四计算单元，用于若大于期望信号的码速率，则根据第一导航系统的卫星中所使用的调制方式，选取调制第一数据码和生成期望信号的扩频码的载波的功率谱密度的计算公式，计算期望信号的信号功率谱密度。

其中，第二计算模块302，包括：

第二判断单元，用于判断干扰信号的数据功率谱谱线间隔的倒数是否小于或等于干扰信号的码速率；

第五计算单元，用于若小于或等于干扰信号的码速率，则根据第二导航系统的卫星中所使用的调制方式，选取未调制第二数据码和生成干扰信号的扩频码的载波的功率谱密度的计算公式，计算干扰信号的信号功率谱密度；

第六计算单元，用于若大于干扰信号的码速率，则根据第二导航系统的卫星中所使用的调制方式，选取调制第二数据码和生成干扰信号的扩频码的载波的功率谱密度的计算公式，干扰信号的信号功率谱密度。

本发明实施例通过引入次级码计算各卫星信号的码速率，并根据该码速率和数据功率谱谱线间隔选取计算各卫星信号的功率谱密度的公式，从而根据选取到的公式计算得到的功率谱密度计算频谱分离系数，并根据当前的数据模型计算系统内干扰信号的等效载噪比衰减，系统间干扰信号的等效载噪比衰减以及期望信号的等效载噪比衰减，从而评估卫星导航系统之间兼容性。由于引入了次级码计算各卫星信号的码速率提高了码速率，因此提高了计算卫星信号的功率谱密度的准确度；并根据码速率来选取计算功率谱密度的公式，进一步的降低了计算功率谱密度的复杂程度，提高了评估卫星导航系统之间兼容性的效率。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种评估卫星导航系统之间兼容性的方法，其特征在于，所述方法包括：

根据期望信号中的第一数据码和第一次级码，计算所述期望信号的码速率，以及根据干扰信号中的第二数据码和第二次级码，计算所述干扰信号的码速率，其中所述期望信号属于第一导航系统的卫星发射的信号，所述干扰信号属于第二导航系统的卫星发射的信号；

根据所述期望信号的数据功率谱谱线间隔和所述期望信号的码速率，选取计算所述期望信号的信号功率谱密度计算公式，并计算所述期望信号的信号功率谱密度；以及根据所述干扰信号的数据功率谱谱线间隔和所述干扰信号的码速率，选取计算所述期望信号的信号功率谱密度计算公式，并计算所述干扰信号的信号功率谱密度；

根据所述期望信号的信号功率谱密度和所述干扰信号的信号功率谱密度，计算频谱分离系数；

根据所述期望信号的信号功率谱密度，所述干扰信号的信号功率谱密度以及所述频谱分离系数计算系统内干扰信号的等效载噪比衰减，系统间干扰信号的等效载噪比衰减以及所述期望信号的等效载噪比衰减，并根据所述系统内干扰信号的等效载噪比衰减，所述系统间干扰信号的等效载噪比衰减以及所述期望信号的等效载噪比衰减评估所述第一导航系统和所述第二导航系统之间的兼容性。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据期望信号中的第一数据码和第一次级码，计算所述期望信号的码速率，以及根据干扰信号中的第二数据码和第二次级码，计算所述干扰信号的码速率，包括：

根据期望信号中的第一数据码的码速率和所述期望信号中的第一次级码的码长度，计算所述期望信号的码速率；

根据干扰信号中的第二数据码的码速率和所述干扰信号中的第二次级码的码长度，计算所述干扰信号的码速率。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述期望信号的数据功率谱谱线间隔和所述期望信号的码速率，选取计算所述期望信号的信号功率谱密度计算公式，并计算所述期望信号的信号功率谱密度，包括：

判断所述期望信号的数据功率谱谱线间隔的倒数是否小于或等于所述期望信号的码速率；

若小于或等于所述期望信号的码速率，则根据所述第一导航系统的卫星中所使用的调制方式，选取未调制所述第一数据码和生成所述期望信号的扩频码的载波的功率谱密度的计算公式，计算所述期望信号的信号功率谱密度；

若大于所述期望信号的码速率，则根据所述第一导航系统的卫星中所使用的调制方式，选取调制所述第一数据码和生成所述期望信号的扩频码的载波的功率谱密度的计算公式，计算所述期望信号的信号功率谱密度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述干扰信号的数据功率谱谱线间隔和所述干扰信号的码速率，选取计算所述期望信号的信号功率谱密度计算公式，并计算所述干扰信号的信号功率谱密度，包括：

判断所述干扰信号的数据功率谱谱线间隔的倒数是否小于或等于所述干扰信号的码速率；

若小于或等于所述干扰信号的码速率，则根据所述第二导航系统的卫星中所使用的调制方式，选取未调制所述第二数据码和生成所述干扰信号的扩频码的载波的功率谱密度的计算公式，计算所述干扰信号的信号功率谱密度；

若大于所述干扰信号的码速率，则根据所述第二导航系统的卫星中所使用的调制方式，选取调制所述第二数据码和生成所述干扰信号的扩频码的载波的功率谱密度的计算公式，所述干扰信号的信号功率谱密度。

5.一种评估卫星导航系统之间兼容性的装置，其特征在于，所述装置包括：

第一计算模块，用于根据期望信号中的第一数据码和第一次级码，计算所述期望信号的码速率，以及根据干扰信号中的第二数据码和第二次级码，计算所述干扰信号的码速率，其中所述期望信号属于第一导航系统的卫星发射的信号，所述干扰信号属于第二导航系统的卫星发射的信号；

第二计算模块，用于根据所述期望信号的数据功率谱谱线间隔和所述期望信号的码速率，选取计算所述期望信号的信号功率谱密度计算公式，并计算所述期望信号的信号功率谱密度；以及根据所述干扰信号的数据功率谱谱线间隔和所述干扰信号的码速率，选取计算所述期望信号的信号功率谱密度计算公式，并计算所述干扰信号的信号功率谱密度；

第三计算模块，用于根据所述期望信号的信号功率谱密度和所述干扰信号的信号功率谱密度，计算频谱分离系数；

评估模块，用于根据所述期望信号的信号功率谱密度，所述干扰信号的信号功率谱密度以及所述频谱分离系数计算系统内干扰信号的等效载噪比衰减，系统间干扰信号的等效载噪比衰减以及所述期望信号的等效载噪比衰减，并根据所述系统内干扰信号的等效载噪比衰减，所述系统间干扰信号的等效载噪比衰减以及所述期望信号的等效载噪比衰减评估所述第一导航系统和所述第二导航系统之间的兼容性。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一计算模块，包括：

第一计算单元，用于根据期望信号中的第一数据码的码速率和所述期望信号中的第一次级码的码长度，计算所述期望信号的码速率；

第二计算单元，用于根据干扰信号中的第二数据码的码速率和所述干扰信号中的第二次级码的码长度，计算所述干扰信号的码速率。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二计算模块，包括：

第一判断单元，用于判断所述期望信号的数据功率谱谱线间隔的倒数是否小于或等于所述期望信号的码速率；

第三计算单元，用于若小于或等于所述期望信号的码速率，则根据所述第一导航系统的卫星中所使用的调制方式，选取未调制所述第一数据码和生成所述期望信号的扩频码的载波的功率谱密度的计算公式，计算所述期望信号的信号功率谱密度；

第四计算单元，用于若大于所述期望信号的码速率，则根据所述第一导航系统的卫星中所使用的调制方式，选取调制所述第一数据码和生成所述期望信号的扩频码的载波的功率谱密度的计算公式，计算所述期望信号的信号功率谱密度。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二计算模块，包括：

第二判断单元，用于判断所述干扰信号的数据功率谱谱线间隔的倒数是否小于或等于所述干扰信号的码速率；

第五计算单元，用于若小于或等于所述干扰信号的码速率，则根据所述第二导航系统的卫星中所使用的调制方式，选取未调制所述第二数据码和生成所述干扰信号的扩频码的载波的功率谱密度的计算公式，计算所述干扰信号的信号功率谱密度；

第六计算单元，用于若大于所述干扰信号的码速率，则根据所述第二导航系统的卫星中所使用的调制方式，选取调制所述第二数据码和生成所述干扰信号的扩频码的载波的功率谱密度的计算公式，所述干扰信号的信号功率谱密度。

Images