CN111965672B - 基于复杂地形下的罗兰-c信号模拟器的信号处理方法 - Google Patents
基于复杂地形下的罗兰-c信号模拟器的信号处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111965672B CN111965672B CN202010720643.9A CN202010720643A CN111965672B CN 111965672 B CN111965672 B CN 111965672B CN 202010720643 A CN202010720643 A CN 202010720643A CN 111965672 B CN111965672 B CN 111965672B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- parameter
- roland
- station
- time
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000012876 topography Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 11
- 230000001934 delay Effects 0.000 claims description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 3
- 239000013535 sea water Substances 0.000 claims description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 6
- 238000004088 simulation Methods 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 2
- 108091026890 Coding region Proteins 0.000 description 1
- 101000860173 Myxococcus xanthus C-factor Proteins 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/13—Receivers
- G01S19/23—Testing, monitoring, correcting or calibrating of receiver elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)
Abstract
本发明公开的基于复杂地形下的罗兰‑C信号模拟器的信号处理方法，包括以下步骤：步骤1，当标准罗兰‑C信号进入罗兰‑C信号模拟器，对标准罗兰‑C信号预处理；步骤2，基于三态脉冲位移字平衡调制方法，针对罗兰‑C信号进行调制，生成一帧完整的信号；步骤3，根据台站的位置信息，给定接收时间，并计算对应的发射时刻；随后确认发播格式；最后将所有台站信号在时域内混合，得到最终接收台站的实际混合接收信号。本发明信号处理方法，考虑到地形起伏和大地电参数对幅度和二次相位延迟的影响，结合授时电文编码技术与脉冲调制技术，实现了更接近实际的台站接收信号的模拟，同时适用在复杂地形的信号处理。
Description
技术领域
本发明属于信号与信息处理技术领域，具体涉及一种基于复杂地形下的罗兰-C信号模拟器的信号处理方法。
背景技术
罗兰-C系统是美国在二战期间研发的远程陆基双曲线无线电导航系统，采用脉冲-相位双曲线的工作方式，因其具有抗遮挡、抗干扰能力强等优点，被认为是卫星导航系统的重要备份系统，并且可以广泛用于飞机导航定位、渔船、远洋测量船、舰艇等方面。我国的长河二号导航系统与BPL长波授时系统都采用的是罗兰-C导航体制。
罗兰-C信号模拟器可以模拟地面导航台站发射的罗兰-C信号，为研制、调试、检测和维修罗兰-C接收设备提供信号源，通过模拟带内、带外等干扰信号，可以对接收设备的抗干扰性能进行开发及测试。
模拟信号精度是测试与监测设备的关键指标之一，是国内外以及各单位研究的重点。由于现在的无线电导航系统覆盖面积广，工作场景复杂，接收设备的准确度和环境适应性均可能受到影响，需要开展大量的外场验证试验，不仅耗费人力、物力和财力，而且试验也不可重复，为解决该类问题，迫切需要提高导航系统模拟系统的精度。
随着电磁环境的逐渐复杂化，信号经复杂路径传播所受到的影响成为了提高接收设备性能的制约因素。目前已有的罗兰-C模拟器设计多是基于实验室环境研制，仅考虑了一次相位因子或一次相位因子和二次相位因子对信号时延和场强的变化。而传输路径上的地形起伏和大地等效电导率产生的附加二次相位因子会导致信号场强和时延产生误差，直接影响待测设备的灵敏度和定位/授时精度，同时，复杂地形也会造成信号的一定形变，使信号特征提取的难度增加，因此，基于以上两个方面，研究复杂地形下的罗兰-C信号模拟器有着重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供基于复杂地形下的罗兰-C信号模拟器的信号处理方法，解决了现有信号处理方法不适用复杂地形引入的附加二次相位因子的问题，同时也解决了现有处理方法模拟信号精度差的问题。
本发明所采用的技术方案是，基于复杂地形下的罗兰-C信号模拟器的信号处理方法，包括以下步骤：
步骤1，当标准罗兰-C信号进入罗兰-C信号模拟器，对标准罗兰-C信号预处理；
预处理分为三部分同时进行：
第一部分，对标准罗兰-C信号进行奇偶相位编码，得到GRI-A和GRI-B两组脉冲组；
第二部分，对标准罗兰-C信号进行电文编码，得到210位电文码；
第三部分，首先对标准罗兰-C信号进行傅里叶变换；
其次，计算地波衰减因子；
最后，在频域内，将傅里叶变换结果和地波衰减因子相乘，随后做信号逆傅里叶变换；
步骤2，基于三态脉冲位移字平衡调制方法，针对步骤1预处理后的罗兰-C信号进行调制，生成一帧完整的信号；
步骤3，根据台站的位置信息，给定接收时间，并计算对应的发射时刻；随后确认经步骤2处理后罗兰-C信号的发播格式；最后将所有台站信号在时域内混合，得到最终接收台站的实际混合接收信号。
本发明的特征还在于，
步骤1中电文编码中的电文包括信息码、CRC码和RS码；其中每组电文包含30个GRI，每个GRI携带7-bit信息，按照顺序第1-10个GRI表示数据，第11-30个GRI表示RS奇偶校验，以一个1型电文和四个2型电文为一组进行无间隔连续发送。
步骤1中对标准罗兰-C信号依次进行傅里叶变换、衰减因子计算及信号逆傅里叶变换具体为：
首先，对标准罗兰-C信号进行傅里叶变换DFT得到频谱，选取适合频段，设公式(1)为罗兰-C信号时域信号i(t)，记作：
公式(1)中，参数A表示天线电流峰值幅度的归一化值，单位为安培；参数t表示时间，单位为微秒；参数τd表示包周差，单位为微秒；参数Pc是相位编码，等于0或π；
对罗兰-C信号时域信号i(t)进行离散傅里叶变换后记为I(f)，如公式(2)：
I(f)＝DFT[i(t)] (2)
设发射点的位置为O，观察点的位置为P，地面上动点的位置为Q，当地面参数(如大地电导率和相对介电常数)和地形起伏稳定时，P点的地波衰减因子Wg(P)表示为：
公式(3)中，参数r0表示从源点O到观察点P的直线距离；参数r1表示地面上动点Q到源点O的直线距离；参数r2表示地面上动点Q到观察点P之间的直线距离；参数n为地表面外法线方向；参数表示r2在地表面的法向导数；参数dl为电偶极距；参数k0表示空气的波数；参数j^2＝-1；参数Δg表示地面的归一化表面阻抗；参数g表示表面阻抗；参数z为地形高度函数；
复杂路径上，任意接收点的地波场强EZ与地波衰减因子Wg有关，地波场强如公式(7)：
其中参数Pt表示发射台的辐射功率；
根据衰减因子，复杂传输路径上的二次时延tw为：
其中参数tSF表示信号在海水中传播相对于在空气中传播产生的时延增量；参数tASF表示由复杂地形引入的附加二次时延；参数f表示信号工作频率；
最后通过逆离散傅里叶变换，恢复接收点的时域信号：
Sr(t)＝IDFT[Sr(f)] (10)。
步骤2中的调制所需参数为：调制量±1μs；调制精度为σ≤30ns，Δ≤15ns。
步骤3具体为：
已知发射台站和观测点的经纬度信息，计算出收、发台站之间的大圆距离，若给定某一接收时刻，考虑时延td，根据收发点间距离可计算出对应的信号发射时刻，如公式(12)：
ts＝tr-tPF-tSF-tASF-td (12)
公式(11)中，参数ts为信号发射时刻；参数tr为信号接收时刻；参数tPF为信号在空气中传播产生的时延且参数c为光速，参数ns为空气的折射率且ns＝1.000338；
然后以八个脉冲为一个脉冲组、多脉冲组形式进行发射，其中单个脉冲的时间260微秒，脉冲间隔1毫秒；
将步骤2生成的一帧完整的信号，根据台站信号发射时刻，之后依次生成若干帧信号，将所有台站信号生成后，在时域内混叠在一起，得到最终接收台站的实际混合接收信号。
本发明的有益效果是：本发明基于复杂地形下的罗兰-C信号模拟器的信号处理方法，考虑到地形起伏和大地电参数对罗兰-C信号幅度和二次相位延迟的影响，结合授时电文编码技术与脉冲调制技术，实现了更接近实际的观测点接收信号的模拟，同时适用在复杂地形的信号处理，有很好的实用价值。
附图说明
图1是本发明信号处理方法中实施例的单个脉冲信号图；
图2是本发明图1中B处信号放大图；
图3是本发明图1中C处信号放大图；
图4是本发明信号处理方法中实施例的实际信号图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明基于复杂地形下的罗兰-C信号模拟器的信号处理方法，包括以下步骤：
步骤1，当标准罗兰-C信号进入罗兰-C信号模拟器，首先对标准罗兰-C信号预处理。
预处理分为三部分同时进行：第一部分，对标准罗兰-C信号进行奇偶相位编码，得到GRI-A和GRI-B两组脉冲组；第二部分，对标准罗兰-C信号进行电文编码，得到210位电文码；第三部分，对标准罗兰-C信号依次进行傅里叶变换、衰减因子计算及信号逆傅里叶变换。
第一部分，对标准罗兰-C信号进行奇偶相位编码。
奇偶相位编码是对每个标准罗兰-C信号脉冲组中单个脉冲的载波起始相位采取相位编码：规定每两个GRI(即GRI-A和GRI-B)重复一次，重复间隔为相位编码重复周期，其中两个GRI之间的相位编码不同，主副台的相位编码也不同，如表1所示的编码规则，分别计算出“+”和“-”两种标准罗兰C信号脉冲，进而得到GRI-A和GRI-B两组脉冲组。
表1罗兰-C信号相位编码
第二部分，对标准罗兰-C信号进行电文编码，得到210位电文码。
电文编码是通过授时电文传送信息。电文包括信息码、CRC码和RS码。其中信息码根据已知授时电文格式，通过二进制码来表示系统状态、时间信息、发播偏差和台标识等信息；CRC码为循环冗余码校验编码；RS码为里德所罗门编码，主要用于检错纠错以及电文帧同步。
每组电文包含30个GRI，每个GRI携带7-bit信息，按照顺序第1-10个GRI用来表示数据，第11-30个GRI表示RS奇偶校验。如表1和表2所示，授时电文分为两种子类型，1型电文和2型电文。发送时，以一个1型电文和四个2型电文为一组进行无间隔连续发送，编码前先通过计算发射时间得到时间信息，再对应表1和表2编写56位信息码，然后再对信息码进行CRC和RS编码，最终得到210位电文码。
表2授时1型电文
表3授时2型电文
第三部分，对标准罗兰-C信号进行傅里叶变换，将标准罗兰-C信号从时域变到频域，分析频域特性并选取适合的75kHz～125kHz频段(由于罗兰-C信号脉冲在频域内能量主要集中在90kHz～110kHz之间，考虑到信号的完整性，此处信号频率选取范围为75kHz～125kHz)；随后进行地波衰减因子的计算，获得路径上地波场强和二次时延；最后将接收点的频域信号逆傅里叶变换至时域。具体为：
首先，对标准罗兰-C信号进行傅里叶变换DFT得到频谱，选取适合频段。设公式(1)为罗兰-C信号时域信号i(t)，记作：
公式(1)中，参数A表示天线电流峰值幅度的归一化值，单位为安培；参数t表示时间，单位为微秒；参数τd表示包周差，单位为微秒；参数Pc是相位编码，等于0或π；
对罗兰-C信号时域信号i(t)进行离散傅里叶变换后记为I(f)，如公式(2)：
I(f)＝DFT[i(t)] (2)
罗兰-C信号在传播过程中会遇到高山、湖水等复杂地形，因此需要计算地波衰减因子，采用小波分析方法提取并处理地形函数，获得海拔高度信息，采用积分方程方法，根据求得的距离、高程及电参数计算地波衰减因子Wg。设发射点的位置为O，观察点的位置为P，地面上动点的位置为Q，当地面参数(如大地电导率和相对介电常数)和地形起伏稳定时，P点的地波衰减因子Wg(P)表示为：
公式(3)中，参数r0表示从源点O到观察点P的直线距离；参数r1表示地面上动点Q到源点O的直线距离；参数r2表示地面上动点Q到观察点P之间的直线距离；参数n为地表面外法线方向；参数表示r2在地表面的法向导数；参数dl为电偶极距；参数k0表示空气的波数；参数j^2＝-1；参数Δg表示地面的归一化表面阻抗；参数g表示表面阻抗；
当观察点P在地表时，A＝1；当观察点P在地面上空时，A＝1/2。
参数z为地形高度函数，在直角坐标系下为公式(4)：
x＝[a+h(d)]sinθ (4)
z(x)＝[a+h(d)]cosθ-[a+ho] (5)
其中，参数θ表示角距离；参数a表示等效地球半径；参数ho为源点O的海拔高度；参数d表示收发点的大圆距离；参数h(d)表示海拔高度；
复杂路径上，任意接收点的地波场强EZ与地波衰减因子Wg有关，地波场强如公式(7)：
其中参数Pt表示发射台的辐射功率；
根据地波衰减因子，复杂传输路径上的二次时延tw为：
其中参数tSF表示信号在海水中传播相对于在空气中传播产生的时延增量；参数tASF表示由复杂地形引入的附加二次时延；参数f表示信号工作频率。
根据离散傅里叶变换部分中选取的对应的频段，利用扫频计算各频率下采样点分别对应的地波衰减因子，获得不同距离不同频率下的地波衰减因子；随后在选定的频域内完成发射信号I(f)与衰减因子Wg(f)的相乘，得出接收点的频域信号Sr(f)：
Sr(f)＝I(f)·Wg(f) (9)
最后通过逆离散傅里叶变换，恢复接收点的时域信号：
Sr(t)＝IDFT[Sr(f)] (10)。
步骤2，基于三态脉冲位移字平衡调制方法，针对步骤1预处理后的罗兰-C信号进行调制，生成一帧完整的信号。调制参数为：调制量±1μs；调制精度为σ≤30ns，Δ≤15ns。具体的：将步骤1经奇偶相位编码处理得到的GRI-A和GRI-B两组脉冲组，根据调制原理和图样表(步骤1经电文编码后的二进制数转成十进制)，对已经相位编码后的脉冲组进行左右移位，得到调制数据，根据调制数据对信号脉冲组中第3-8个脉冲进行移位调制。
罗兰-C信号调制基本原理：对罗兰-C信号每个脉冲组的第3～8个脉冲在时延上平衡调制，在标准罗兰-C信号的基础上进行左移或右移，即将单个脉冲进行1μs的发射超前或滞后调制。根据调制方式和编码方式，共产生128个调制图样，每一个调制图样对应一个国际五号字母表(CCITTN0.5)中的特定字符，将步骤1中电文编码序列转换为十进制数据，再对应规定的调制图样对信号的第3～8个脉冲进行调制，通过调制后的信号便携带有时间信息。规定的调制图样如表4所示。
表4调制图样
步骤3，根据台站的位置信息，给定接收时间，并计算对应的发射时刻；随后确认经步骤2处理后罗兰-C信号的发播格式；最后将所有台站信号在时域内混合，得到最终接收台站的实际混合接收信号。
已知发射台站和观测点的经纬度信息，计算出收、发台站之间的大圆距离，若给定某一接收时刻，根据收发点间距离可计算出对应的信号发射时刻，如公式(11)：
ts＝tr-tPF-tSF-tASF (11)
公式(11)中，参数ts为信号发射时刻；参数tr为信号接收时刻；参数tPF为信号在空气中传播产生的时延且参数c为光速，参数ns为空气的折射率且ns＝1.000338。
在发射信号时，台站为了方便区别主副台，规定了发送时间间隔，即先发送主台信号，间隔一定时间继而发射副台信号，因此在信号模拟过程中还需要根据不同台站不同的发送时延，将该时延记为td，则信号发射时刻进一步表示为公式(12)：
ts＝tr-tPF-tSF-tASF-td (12)。
罗兰-C信号的发播格式以八个脉冲为一个脉冲组、多脉冲组形式进行发射，其中单个脉冲的时间260微秒，脉冲间隔1毫秒，脉冲组间的时间间隔被称为脉冲组重复周期，用GRI来表示。不同台站脉冲组之间的间隔不同，不同台链同一台站的脉冲组间隔也不同。罗兰－C台链的副台发射一个脉冲组，主台在一个脉冲组的基础上增加了第9个脉冲，第8个脉冲与第9个脉冲之间间隔2毫秒，主台的第9个脉冲主要用于识别主副台及同步超时告警。
将步骤2生成的一帧完整的信号，根据台站信号发射时刻，之后依次生成若干帧信号，将所有台站信号生成后，在时域内混叠在一起，得到最终接收台站的实际混合接收信号。
实施例
如图1所示，以西安为观测点，模拟蒲城、荣成和贺县发射的台站信号经复杂路径的单个脉冲信号结果，其中A处为台站信号峰值最大值处，可以明显看出相对于标准信号波形，荣成和贺县的波形发生展宽，而蒲城由于距离观测点近展宽并不明显；如图2所示，B处为信号前半周期某部分所取局部放大示意图，也可以看到各台站信号被展宽，蒲城展宽较小，荣成和贺县的展宽较大一点；如图3所示，C处为信号后半周期某部分所取局部放大示意图，蒲城展宽较小，荣成和贺县的展宽较大，C处比于B处中荣成和贺县的展宽要更加明显，即更大，说明经过复杂路径后的信号脉冲波形与标准信号相比发生了形变。
对信号进行了归一化处理，将各个台站的脉冲信号的第3个载波从负到正的零点与标准信号的第3载波零点对齐。可以看出信号被展宽，包络形状也发生了改变，即脉冲发生了形变。
给定一个接收时刻，根据传播时延、衰减时延等计算蒲城、荣成和贺县三个台站对应的发射时刻，完成信号编码与调制，加入经过复杂地形传播后的实际信号的幅值，从计算得到的发射时刻开始向后按照信号发播格式继续发送，并将三个台站的时域信号混叠在一起，根据需要自行调节接收信号的时长，如图4所示，模拟得到接收点实际接收到的信号结果。
本发明信号处理方法，考虑到地形起伏和大地电参数对罗兰-C信号幅度和二次相位延迟的影响，结合授时电文编码技术与脉冲调制技术，实现了更接近实际的台站接收信号的模拟，同时适用在复杂地形的信号处理，有很好的实用价值。
Claims (2)
1.基于复杂地形下的罗兰-C信号模拟器的信号处理方法，其特征在于，包括以下步骤；
步骤1，当标准罗兰-C信号进入罗兰-C信号模拟器，对标准罗兰-C信号预处理；
所述预处理分为三部分同时进行：
第一部分，对标准罗兰-C信号进行奇偶相位编码，得到GRI-A和GRI-B两组脉冲组；
第二部分，对标准罗兰-C信号进行电文编码，得到210位电文码；
第三部分，首先对标准罗兰-C信号进行傅里叶变换；
其次，计算地波衰减因子；
最后，在频域内，将傅里叶变换结果和地波衰减因子相乘，随后做信号逆傅里叶变换；
步骤1中对标准罗兰-C信号依次进行傅里叶变换、衰减因子计算及信号逆傅里叶变换具体为：
首先，对标准罗兰-C信号进行傅里叶变换DFT得到频谱，选取适合频段，设公式(1)为罗兰-C信号时域信号i(t)，记作：
公式(1)中，参数A表示天线电流峰值幅度的归一化值，单位为安培；参数t表示时间，单位为微秒；参数τd表示包周差，单位为微秒；参数Pc是相位编码，等于0或π；
对罗兰-C信号时域信号i(t)进行离散傅里叶变换后记为I(f)，如公式(2)：
I(f)＝DFT[i(t)] (2)
设发射点的位置为O，观察点的位置为P，地面上动点的位置为Q，当地面参数(如大地电导率和相对介电常数)和地形起伏稳定时，P点的地波衰减因子Wg(P)表示为：
公式(3)中，参数r0表示从源点O到观察点P的直线距离；参数r1表示地面上动点Q到源点O的直线距离；参数r2表示地面上动点Q到观察点P之间的直线距离；参数n为地表面外法线方向；参数表示r2在地表面的法向导数；参数dl为电偶极距；参数k0表示空气的波数；参数j^2＝-1；参数Δg表示地面的归一化表面阻抗；参数g表示表面阻抗；参数z为地形高度函数；
复杂路径上，任意接收点的地波场强EZ与地波衰减因子Wg有关，地波场强如公式(7)：
其中参数Pt表示发射台的辐射功率；
根据衰减因子，复杂传输路径上的二次时延tw为：
其中参数tSF表示信号在海水中传播相对于在空气中传播产生的时延增量；参数tASF表示由复杂地形引入的附加二次时延；参数f表示信号工作频率；
最后通过逆离散傅里叶变换，恢复接收点的时域信号：
Sr(t)＝IDFT[Sr(f)] (10)；
步骤2，基于三态脉冲位移字平衡调制方法，针对步骤1预处理后的罗兰-C信号进行调制，生成一帧完整的信号；
调制所需参数为：调制量±1μs；调制精度为σ≤30ns，Δ≤15ns；
步骤3，根据台站的位置信息，给定接收时间，并计算对应的发射时刻；随后确认经步骤2处理后罗兰-C信号的发播格式；最后将所有台站信号在时域内混合，得到最终接收台站的实际混合接收信号；
具体为：
已知发射台站和观测点的经纬度信息，计算出收、发台站之间的大圆距离，若给定某一接收时刻，考虑时延td，根据收发点间距离可计算出对应的信号发射时刻，如公式(12)：
t s＝tr-tPF-tSF-tASF-td (12)
公式(11)中，参数ts为信号发射时刻；参数tr为信号接收时刻；参数tPF为信号在空气中传播产生的时延且参数c为光速，参数ns为空气的折射率且ns＝1.000338；
然后以八个脉冲为一个脉冲组、多脉冲组形式进行发射，其中单个脉冲的时间260微秒，脉冲间隔1毫秒；
将步骤2生成的一帧完整的信号，根据台站信号发射时刻，之后依次生成若干帧信号，将所有台站信号生成后，在时域内混叠在一起，得到最终接收台站的实际混合接收信号。
2.根据权利要求1所述的基于复杂地形下的罗兰-C信号模拟器的信号处理方法，其特征在于，所述步骤1中电文编码中的电文包括信息码、CRC码和RS码；其中每组电文包含30个GRI，每个GRI携带7-bit信息，按照顺序第1-10个GRI表示数据，第11-30个GRI表示RS奇偶校验，以一个1型电文和四个2型电文为一组进行无间隔连续发送。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010720643.9A CN111965672B (zh) | 2020-07-24 | 2020-07-24 | 基于复杂地形下的罗兰-c信号模拟器的信号处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010720643.9A CN111965672B (zh) | 2020-07-24 | 2020-07-24 | 基于复杂地形下的罗兰-c信号模拟器的信号处理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111965672A CN111965672A (zh) | 2020-11-20 |
| CN111965672B true CN111965672B (zh) | 2024-02-02 |
Family
ID=73362706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010720643.9A Active CN111965672B (zh) | 2020-07-24 | 2020-07-24 | 基于复杂地形下的罗兰-c信号模拟器的信号处理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111965672B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4631543A (en) * | 1983-09-28 | 1986-12-23 | Sanders Associates, Inc. | Method and apparatus for reducing the effects of impulse noise in Loran-C receivers |
| EP0315377A2 (en) * | 1987-11-03 | 1989-05-10 | Megapulse Incorporated | A Loran-C navigation system |
| US4999638A (en) * | 1990-03-06 | 1991-03-12 | Locus, Inc. | Apparatus and method for synchronizing the signal averaging clock of a Loran C. receiver to the clock of a Loran C. transmitter |
| CN102565817A (zh) * | 2011-12-20 | 2012-07-11 | 中国科学院国家授时中心 | 一种罗兰-c授时信号模拟器 |
| CN105259411A (zh) * | 2015-11-04 | 2016-01-20 | 陕西科技大学 | 高精度预测罗兰-c脉冲水下传播特性的方法 |
| CN109188356A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-01-11 | 西安理工大学 | 一种应用于罗兰系统的天波定位方法 |
-
2020
- 2020-07-24 CN CN202010720643.9A patent/CN111965672B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4631543A (en) * | 1983-09-28 | 1986-12-23 | Sanders Associates, Inc. | Method and apparatus for reducing the effects of impulse noise in Loran-C receivers |
| EP0315377A2 (en) * | 1987-11-03 | 1989-05-10 | Megapulse Incorporated | A Loran-C navigation system |
| US4999638A (en) * | 1990-03-06 | 1991-03-12 | Locus, Inc. | Apparatus and method for synchronizing the signal averaging clock of a Loran C. receiver to the clock of a Loran C. transmitter |
| CN102565817A (zh) * | 2011-12-20 | 2012-07-11 | 中国科学院国家授时中心 | 一种罗兰-c授时信号模拟器 |
| CN105259411A (zh) * | 2015-11-04 | 2016-01-20 | 陕西科技大学 | 高精度预测罗兰-c脉冲水下传播特性的方法 |
| CN109188356A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-01-11 | 西安理工大学 | 一种应用于罗兰系统的天波定位方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 基于FDTD的罗兰-C信号地波传播特性的时域分析;席晓莉;周丽丽;余宁梅;;电波科学学报(第02期);全文 * |
| 席晓莉 ; 周丽丽 ; 余宁梅 ; .基于FDTD的罗兰-C信号地波传播特性的时域分析.电波科学学报.2010,(第02期),全文. * |
| 罗兰-C数据解调与解码技术研究;李实锋;王玉林;华宇;徐永亮;;仪器仪表学报(第06期);全文 * |
| 罗兰-C脉冲水下传播特性高精度预测理论算法研究;周丽丽;穆中林;蒲玉蓉;席晓莉;何立风;;电子学报(第05期);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111965672A (zh) | 2020-11-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105093240B (zh) | 一种基于正交信号输入的卫星导航终端电磁兼容性测试装置及测试方法 | |
| CN112782730B (zh) | 一种三频信标机测量仿真方法 | |
| CN103278828A (zh) | 卫星导航新型信号体制仿真及其性能评估系统和方法 | |
| CN203554461U (zh) | 一种应答器传输模块测试系统 | |
| CN106707254A (zh) | 一种雷达回波信号的模拟方法及装置 | |
| CN113671537A (zh) | 一种三频信标信号电离层信道仿真方法 | |
| CN102158296B (zh) | 模拟电台共址干扰的emc综合预测分析系统 | |
| CN111965672B (zh) | 基于复杂地形下的罗兰-c信号模拟器的信号处理方法 | |
| CN103592584B (zh) | 一种基于电磁波检测的变电站放电源定位方法 | |
| US5790438A (en) | Radio navigation testing method and device using standard signal measuring and generating equipment | |
| CN110082697B (zh) | 一种标定雷电定位系统性能参数的方法与装置 | |
| CN113191031B (zh) | 一种基于塔康信号算法的仿真方法 | |
| CN102315895B (zh) | L1载频的gps信号干扰机设计方法及干扰机 | |
| CN105068067A (zh) | 一种室内toa测距值模拟生成方法及装置 | |
| CN114358046B (zh) | 一种多复杂度等级复杂电磁干扰环境模拟生成方法及系统 | |
| US11394415B2 (en) | System and method for achieving a clean separation of signal and noise | |
| CN104297745B (zh) | 一种基于无线电波波长的测距装置及测距方法和定位方法 | |
| CN115586580A (zh) | 基于双站信号反演低电离层d层探测方法 | |
| Šafář | Analysis, modelling and mitigation of cross-rate interference in enhanced loran | |
| Newhall | Wideband propagation measurement results, simulation models, and processing techniques for a sliding correlator measurement system | |
| CN102122453A (zh) | 电子干扰吊舱的仿真系统和方法 | |
| CN113671536B (zh) | 一种基于信道模拟器的三频信标接收机台链电离层ct仿真系统及仿真方法 | |
| CN114942403B (zh) | 一种基于信号能量比值的非合作辐射源定位方法及应用 | |
| CN107462906A (zh) | 一种基于北斗卫星信号再生gps信号的方法及系统 | |
| CN117250587B (zh) | 抗干扰iff雷达应答信号产生方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |