[发明专利]导航卫星星间链路信道模拟方法和装置

说明书

技术领域

本发明属于卫星导航技术领域，涉及一种导航卫星星间链路信道模拟方法及装置。

背景技术

以美国GPS为代表的全球卫星导航系统近期陆续增加星间链路，从而实现无地面主控站支持情况下的组网卫星自主导航。目前GPS通过此技术已经将180天预报时段内的用户定位精度从5000m提高到6m，显著提高了GPS在战争及其它特殊环境中的可用性。而我国的北斗卫星导航系统目前正在进行北斗卫星星间链路方案的设计，导航卫星星间链路信号模拟方法可为其提供该方案的地面设计验证。

卫星导航星座星间链路信号生成系统是为了解决导航卫星星载设备地面验证问题的关键设备。射频信号模拟根据星间链路数学仿真模型，模拟真实星间链路信号，实时生成星间链路射频信号，可供星间链路方案验证及星间链路收信机的研究开发使用。

由于国外对星间链路技术的封锁，尚不能查到国外星间链路信号生成系统相关文献。而国内对于导航卫星星间链路信号生成技术尚处于起步阶段。且目前对星间链路信号的模拟大多采用软件仿真的方式，其模拟效果接近理论分析结果，真实性较差。对于导航卫星星间链路采用射频信号模拟将增加信号模拟的真实性，可实时对未来工程实现方案进行地面验证。

发明内容

本发明解决的技术问题是：本发明一方面提供了一种导航卫星星间链路信道模拟方法，通过该方法可以为原始信号添加时延、多普勒频移和功率衰减，从而可模拟原始信号在信道中的传输。

同时本发明还提供了一种信道模拟装置，该装置通过采用不同的频率对原始信号进行读写实现了对原始信号的延时和添加多普勒频偏，并利用信号调制模块和功率控制模块获得了与信号特性相适合的模拟信号。

本发明的技术解决方案是：

一种导航卫星星间链路信道模拟方法，至少包括以下步骤：

利用第一频率将原始信号并进行存储；

利用第二频率读取存储后信号，所述第二频率与所述第一频率可以相等也可以不等；

将所述存储后信号进行载波调制；

对载波调制后的所述存储信号进行功率控制后输出。

所述原始信号为基带扩频信号。

所述原始信号为单路信号或互为正交的双路信号。

所述功率控制为对所述载波调制后的存储信号添加衰减。

一种信道模拟装置，包括：

利用第一频率将原始信号进行存储，并利用第二频率读取存储后信号的信号读写模块；

对所述存储后信号进行载波调制的信号调制模块；

对载波调制后的存储信号进行功率控制的功率控制模块。

还包括通过解调获得所述原始信号的信号解调模块；所述原始信号为基带扩频信号。

所述功率控制模块用于为所述载波调制后的存储信号添加衰减。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

本发明通过第一频率和第二频率先后对原始信号进行读取和存储，从而利用两个频率之间的差异，完成了向原始信号添加码多普勒和载波多普勒的操作，同时，在完成添加码多普勒和载波多普勒后，进一步对调制后的信号进行功率控制，从而完成了对信号在传输过程中衰减的模拟。在具体工程阶段，对信号的模拟过程可根据码多普勒、载波多普勒以及信号衰减的具体情况，确定所用的第一频率、第二频率以及功率控制的参数，因此实现简单，且可扩展性强。

附图说明

图1为多普勒频偏模拟过程图；

图2为信号模拟模块框图；

具体实施方式

下面就结合附图对本发明做进一步介绍。

信号在信道出中传输会产生时延、多普勒频偏和功率衰减。在本发明的一种实施例中，为了产生导航卫星的模拟信号，需要根据导航卫星信道的情况，为本地产生的调制于载波的模拟导航卫星信号添加对信道的模拟，即为该模拟导航卫星信号产生时延、多普勒频偏和功率衰减。

为达到上述目的，在该实施例中，原始信号可以为上述的模拟导航卫星信号经解调后获得的信号，按照第一频率进行存储，在存储完成后再按照第二频率读取存储后的信号，从而通过存储与读取之间的时间差作为在信道中进行传输的时延添加到该原始信号中。并且，该第一频率与第二频率并不相同，从而可在存储与读取的过程中产生频率偏移，即向原始信号中添加多普勒频偏。

该时延和多普勒频偏可根据待模拟的信道情况进行设置。由于信号传输过程中，载波和码的多普勒在某些情况下为相反的频偏(如在电离层中)，因此需将载波和码的多普勒分离模拟。