1.一种带宽受限条件下的数据最优组帧方法,其特征在于,所述方法包括:通过双阵元天线的两个通道分别接收两路卫星导航信号并进行预处理,得到预处理后的两路卫星导航信号;对所述预处理后的两路卫星导航信号进行设定时间的相关累积,并利用相关累积结果进行干扰检测,当信号存在干扰时,分别对所述预处理后的两路卫星导航信号进行信号截取和互相关计算,获取卫星导航信号的干扰功率,并根据所述干扰功率进行计算,获取卫星导航信号的信噪比;当信号不存在干扰时,直接对所述预处理后的任意一路卫星导航信号进行信噪比估计,得到所述卫星导航信号的信噪比;在带宽受限的条件下,根据所述卫星导航信号的信噪比动态选择最优量化位宽,并基于所述最优量化位宽进行卫星导航信号的采集,得到卫星导航信号的最优组帧方式;其中,分别对所述预处理后的两路卫星导航信号进行信号截取和互相关计算,获取卫星导航信号的干扰功率,包括:根据预设的互相关积分长度N分别从预处理后的两路卫星导航信号中截取两路信号数据 和 ,对两路信号数据进行互相关计算,得到信号互相关矩阵,表示为 ,其中n为用于求和的中间变量,m为矩阵索引,表示两路信号数据做互相关的差值;将信号互相关矩阵 的峰值除以所述互相关积分长度N,获得卫星导航信号的干扰功率 ;根据所述干扰功率进行计算,获取卫星导航信号的信噪比,包括:根据截取的信号数据 和所述互相关积分长度N进行计算,获取接收的卫星导航信号功率,表示为 ,根据所述接收的卫星导航信号功率和所述干扰功率 进行计算,得到卫星导航信号的真实功率为 ;根据接收机底噪的计算公式获取卫星导航信号的噪声功率,表示为 ,其中K表示波尔兹曼常数,T表示开氏温度,W表示信号带宽,NF表示接收机噪声系数;根据所述真实功率和噪声功率进行计算,得到干扰存在时,卫星导航信号的信噪比,表示为 ;其中,所述最优量化位宽的选择要求以不影响卫星导航信号的信噪比为标准;具体地,根据模数转换时量化信噪比与量化位宽之间的关系式,选择所述最优量化位宽时,要求当前计算获取的卫星导航信号的信噪比小于所述最优量化位宽的对应的量化信噪比,表示为 ;其中, 为所述最优量化位宽, 为当前计算获取的卫星导航信号的信噪比, 表示向上取整。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预处理包括:前置滤波放大处理及信号下变频处理。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述前置滤波放大处理的步骤包括:利用前置滤波器和前置放大器的滤波放大功能,滤除接收的卫星导航信号中混杂的噪声,并对卫星导航信号进行放大处理。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述信号下变频处理的步骤包括:利用本地振荡器产生的本振信号对接收的卫星导航信号进行混频,将卫星导航信号的频率由高频降低到低中频。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当信号不存在干扰时,对所述预处理后的任意一路卫星导航信号采用的信噪比估计方法包括最大似然估计算法、高阶累积量估计算法和二阶四阶矩估计算法。
6.一种带宽受限条件下的数据最优组帧装置,其特征在于,所述装置包括:预处理模块,用于通过双阵元天线的两个通道分别接收两路卫星导航信号并进行预处理,得到预处理后的两路卫星导航信号;信噪比计算模块,用于对所述预处理后的两路卫星导航信号进行设定时间的相关累积,并利用相关累积结果进行干扰检测,当信号存在干扰时,分别对所述预处理后的两路卫星导航信号进行信号截取和互相关计算,获取卫星导航信号的干扰功率,并根据所述干扰功率进行计算,获取卫星导航信号的信噪比;当信号不存在干扰时,直接对所述预处理后的任意一路卫星导航信号进行信噪比估计,得到所述卫星导航信号的信噪比;信号采集模块,用于在带宽受限的条件下,根据所述卫星导航信号的信噪比动态选择最优量化位宽,并基于所述最优量化位宽进行卫星导航信号的采集,得到卫星导航信号的最优组帧方式;其中,分别对所述预处理后的两路卫星导航信号进行信号截取和互相关计算,获取卫星导航信号的干扰功率,包括:根据预设的互相关积分长度N分别从预处理后的两路卫星导航信号中截取两路信号数据 和 ,对两路信号数据进行互相关计算,得到信号互相关矩阵,表示为 ,其中n为用于求和的中间变量,m为矩阵索引,表示两路信号数据做互相关的差值;将信号互相关矩阵 的峰值除以所述互相关积分长度N,获得卫星导航信号的干扰功率 ;根据所述干扰功率进行计算,获取卫星导航信号的信噪比,包括:根据截取的信号数据 和所述互相关积分长度N进行计算,获取接收的卫星导航信号功率,表示为 ,根据所述接收的卫星导航信号功率和所述干扰功率 进行计算,得到卫星导航信号的真实功率为 ;根据接收机底噪的计算公式获取卫星导航信号的噪声功率,表示为 ,其中K表示波尔兹曼常数,T表示开氏温度,W表示信号带宽,NF表示接收机噪声系数;根据所述真实功率和噪声功率进行计算,得到干扰存在时,卫星导航信号的信噪比,表示为 ;其中,所述最优量化位宽的选择要求以不影响卫星导航信号的信噪比为标准;具体地,根据模数转换时量化信噪比与量化位宽之间的关系式,选择所述最优量化位宽时,要求当前计算获取的卫星导航信号的信噪比小于所述最优量化位宽的对应的量化信噪比,表示为 ;其中, 为所述最优量化位宽, 为当前计算获取的卫星导航信号的信噪比, 表示向上取整。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述预处理模块还包括前置滤波放大处理模块和信号下变频处理模块。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述前置滤波放大处理模块用于利用前置滤波器和前置放大器的滤波放大功能,滤除接收的卫星导航信号中混杂的噪声,并对卫星导航信号进行放大处理;所述信号下变频处理模块用于利用本地振荡器产生的本振信号对接收的卫星导航信号进行混频,将卫星导航信号的频率由高频降低到低中频。