[发明专利]一种卫星导航基带信号生成系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及卫星通信技术领域，尤其涉及一种卫星导航基带信号生成系统及方法。 

背景技术

GNSS卫星信号模拟对于GNSS系统及用户接收机的研究和设计起着非常重要的作用。它可以产生多种条件下的信号，为GNSS系统级仿真试验和接收机的测试提供一种高效的工具。 

随着新一代导航系统-欧洲伽利略卫星导航系统的建设和美国GPS现代化研究的进展，新型的卫星导航信号结构成为关注的热点。尤其是新型的调制方式－BOC调制（Binary Offset Carrier）有利于降低信号间的互相干扰，改善定位性能，成为新的GPS-M码和伽利略导航系统的主要选择。而在伽利略频段中，E5频段是一个重要的信号频段，涵盖了开放服务，商业服务和生命安全服务等多项导航服务的数据。 

伽利略E5信号采用ALTBOC调制方式，具有一般BOC信号的所有优点，如频谱分离、抗干扰能力强、测距精度高，同时又不像BOC信号一样两个主瓣传输相同的信息，可令一个主瓣边带传输一路信号，对频谱利用率更高，因此ALTBOC信号的模拟对于新的导航信号结构的研究和新一代接收机的研制具有极其重要的意义。 

但由于带宽过宽，在ALTBOC信号的模拟时受滤波器带宽限制 较大，并且对硬件生成时的采样率和工作时钟提出了很高的要求，实现时受器件资源限制比较大。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种卫星导航基带信号生成系统及方法，以解决现有技术中由于器件资源受限从而无法实现模拟带宽过宽的伽利略E5信号ALTBOC的技术问题。 

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的： 

一种卫星导航基带信号生成系统，其包括控制主机、接口模块、载波生成模块、副载波生成模块、码生成模块、电文移动控制模块、扩频调制模块、ALTBOC调制模块以及混频模块，其中：所述控制主机通过所述接口模块与所述载波生成模块、副载波生成模块、码生成模块、以及电文移动控制模块的输入端均电连接；所述电文移动控制模块与码生成模块的输出端并接于所述扩频调制模块的输入端，所述扩频调制模块的输出端与副载波生成模块的输出端并接于所述ALTBOC调制模块的输入端，所述ALTBOC调制模块的输出端与载波生成模块的输出端并接于混频模块的输入端；所述控制主机，用于发出仿真信号和电文，以及控制整个仿真系统的工作流程；所述载波生成模块，用于接收和处理所述接口模块传输的仿真信号，得到载波的正余弦值和幅度值；所述副载波生成模块，用于接收和处理所述接口模块传输的仿真信号，得到副载波的幅度值；所述码生成模块，用于接收和处理所述接口模块传输的仿真信号，得到码片值和码周期进位信号；所述电文移动控制模块，用于同时接收所述接口模块传输的电文内容和所述码生成模块输出的所述码周期进位信号，并用所述码周期进位信号控制所述电文的移位；所述扩频调制模块，用于同时接收所述码生成模块输出的码片值和所述电文移动控制模块输出的电文，并对所述码片值和所述电文进行BPSK 调制，最后输出扩频后的数据；所述ALTBOC调制模块，用于同时接收和处理所述扩频调制模块输出的扩频数据和所述副载波生成模块输出的幅载波的幅度值，并输出扩频后的量化值；所述混频模块，用于同时接收和处理所述ALTBOC调制模块输出的扩频后的量化值和所述载波生成模块输出的正余弦值，得到基带数据并输出。 

相应地，本发明还提供了一种卫星导航基带信号生成方法，其包括如下步骤：步骤S10：控制主机通过接口模块输出仿真信号和电文，同时控制整个仿真系统的工作流程；步骤S20：载波生成模块接收和处理所述接口模块传输的仿真信号，得到载波的正余弦值和幅度值；步骤S30：副载波生成模块接收和处理所述接口模块传输的仿真信号，得到副载波的幅度值；步骤S40：码生成模块接收和处理所述接口模块传输的仿真信号，得到码片值和码周期进位信号；步骤S50：电文移动控制模块同时接收所述接口模块传输的电文内容和所述码生成模块输出的码周期进位信号，采用所述码周期进位信号控制所述电文的移位；步骤S60：扩频调制模块同时接收所述码生成模块输出的码片值和所述电文移动控制模块输出的电文，并对所述码片值和所述电文进行BPSK调制，最后输出扩频后的数据；步骤S70：ALTBOC调制模块同时接收和处理所述扩频调制模块输出的扩频数据和所述副载波生成模块输出的幅载波的幅度值，并输出扩频后的量化值；步骤S80：混频模块同时接收和处理所述ALTBOC调制模块输出的扩频后的量化值和所述载波生成模块输出的正余弦值，得到基带数据并输出。