[发明专利]一种导航信号高速射频采集回放装置及方法

说明书

本发明公开了一种导航信号高速射频采集回放装置及方法。装置包括：信号采样模块，用于将射频信号中的非导航信号频率进行滤除并对滤波后的模拟信号转换为数字信号；数据分发模块，用于对采样的数字信号进行切片以形成一个个报文并通过光口并行分发出去；本地存储和控制模块，用于控制数据分发模块发出的报文数据在本地存储或外部存储；分布式存储模块，用于作为外部存储；数据处理模块，用于对数据分发模块发出的报文数据进行滤波处理；信号回放模块，用于将滤波处理后的数字信号转换为模拟信号并将该模拟信号搬移至导航信号频谱。本发明可将所有导航频率段的数据同时采集并于数据分析，无需本振信号、无需下变频，射频通道设计更为简单。

技术领域

本发明涉及导航技术领域，更具体地说，特别涉及一种导航信号高速射频采集回放装置及方法。

背景技术

导航信号具有载波频率高、数据实时性高、数据量大等特点，在实际研发测试中，经常需要将导航信号录制下来，反复播放，以方便故障重现、数据分析等。

导航信号采集回放设备是一款将导航射频信号实时采集并存储到磁盘中，以及将存储后的数据还原成导航射频信号的设备，可用于各类导航产品的检测认证，研发测试和故障排查、信号分析和算法研究等。

目前GNSS采集回放仪主要是先将射频信号转换为中频再进行采集的方式（如图1所示），需采用下变频方式，ADC采样率较低，无法将GPS、北斗、GLONASS、Galileo信号在同一通道同时采集，无法进行高精度的分析和算法处理；射频采集回放设备，使用ADC直接采集射频信号，相对中频方式ADC速率较高，目前射频采集回放设备（如图2所示），主要应用于雷达信号采集回放，在导航领域还未使用。高采样率的射频直采带来了大量数据传输，普通存储器在速率上和容量上无法满足设计要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种导航信号高速射频采集回放装置及方法，以克服现有技术所存在的缺陷。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种导航信号高速射频采集回放装置，包括：

信号采样模块，用于将射频信号中的非导航信号频率进行滤除并对滤波后的模拟信号转换为数字信号；

数据分发模块，用于对采样的数字信号进行切片以形成一个个报文并通过光口并行分发出去；

本地存储和控制模块，用于控制数据分发模块发出的报文数据在本地存储或外部存储；

分布式存储模块，用于作为外部存储；

数据处理模块，用于对数据分发模块发出的报文数据进行滤波处理；

信号回放模块，用于将滤波处理后的数字信号转换为模拟信号并将该模拟信号搬移至导航信号频谱；

所述信号采样模块、数据分发模块、数据处理模块、信号回放模块依次连接，所述本地存储和控制模块与数据分发模块连接，所述分布式存储模块与本地存储和控制模块连接。

进一步地，所述数据分发模块和数据处理模块集成于FPGA模块中。

进一步地，所述信号采样模块包括：

滤波器，用于将射频信号中的非导航信号频率进行滤除；

高速ADC模块，该高速ADC模块的采样率大于导航信号频率，用于对滤波后的模拟信号转换为数字信号；

所述滤波器与高速ADC模块连接，所述高速ADC模块与数据分发模块连接。

进一步地，所述信号回放模块包括：

DAC模块，用于将滤波处理后的数字信号转换为模拟信号；

上变频模块，用于将DAC模块转换后的模拟信号搬移至导航信号频谱；