[发明专利]一种卫星导航系统数字中频信号生成装置

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，尤其是涉及一种卫星导航系统数字中频信号生成装置。

背景技术

GNSS（Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统）的应用范围已经渗透到测绘、通信、军事、航天、电力、遥感等多个领域，成为了衡量一个国家综合国力的重要指标之一，而卫星信号模拟器是其中的重要环节。

    卫星信号生成装置是卫星导航系统验证和各种接收设备研制的关键仪器，可以在不受时空限制，特别是在真实的卫星导航系统尚未组网成功，系统不具备完全定位导航的情况下，根据载体动态特性因素和载体所处复杂环境对卫星信号的影响，模拟产生载体接收到的全球卫星导航信号，从而为载体的研制开发、测试提供仿真环境。同时，卫星信号模拟器能够灵活模拟各类测试环境，检验信息流程及处理算法是否合理、各模块之间接口关系是否正确，从未为系统验收提供依据，同时对整个系统的能力进行评估。

现有卫星信号模拟技术存在以下问题：由于涉及军事目的，卫星导航信号模拟技术研究领域国外公开发表的技术文献很少，进口的卫星信号生成装置的载体运动类型也有严格限制；目前基于软硬结合的卫星信号生成装置，生成装置的体系结构比较复杂，实现较为麻烦，技术难度大，可扩展性低，且对于研究导航定位算法成本高。且只能输出射频信号，无法满足只需要使用基带信号或者数字中频信号用户的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足,本发明提出了一种卫星导航系统数字中频信号生成装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种卫星导航系统数字中频信号生成装置，包括接口模块、系统初始化模块，信号发生器模块，噪声发生器模块，干扰信号发生器模块，信号合成模块，低通滤波器模块，A/D转换模块，信号储存模块；

所述接口模块设定系统参数，系统初始化模块初始化后，信号发生器模块生成卫星信号，噪声发生器模块生成噪声，干扰信号发生器模块产生干扰信号，所述合成模块将卫星信号、噪声以及干扰信号合成后，依次传递给前置放大器模块、下变频处理器模块、低通滤波器模块和A/D转换模块，生成数字中频信号，存储于信号储存模块中。

所述接口模块设定系统参数，所述系统参数包括：卫星导航系统标识、卫星编号、频段及调制方式、仿真时间、码延迟、多普勒频移、噪声、信噪比、干扰类型、采样频率、模拟中频，滤波器类型、阶数、带宽和模数转换。

    所述信号发生器模块，根据设定的码延迟、多普勒频移、模拟中频和采样频率产生卫星信号。

所述噪声发生器模块，根据系统参数中设定的噪声类型设置噪声，噪声参数包括加性高斯白噪声AWGN、信噪比或者载噪比。

所述干扰信号发生器模块，模拟四种类型的干扰信号，分别是：

A，系统内干扰信号，该干扰信号源于一个或多个系统内在干扰信号，为一种连续波信号，出现于GPS，Galileo和EGNOS系统，该干扰信号的特征参数为干扰信号载波频率和功率；

B，宽频带干扰信号：该干扰信号为一种带限噪声信号，该干扰信号的特征参数为干扰信号中心载波频率和带宽以及载波功率；

C，系统间干扰信号：该干扰信号源于多个系统之间的干扰信号，出现于GPS，Galileo和EGNOS系统之间，该干扰信号的特征参数为干扰信号时间延迟率和功率；

D，多径干扰信号：该干扰信号源于一个或多个经过反射后的衰减和延迟的卫星接收信号，该干扰信号的特征参数为多径信号的个数、衰减及延迟参数。

所述低通滤波器模块，仿真基带前端接收器低通滤波，包括3种低通滤波器和自定义的前端滤波器；具体如下：

I，  用户自定义滤波器，用信号包络表述的等效基带滤波器；

II， 4阶巴特沃斯滤波器，2.046 MHz单向滤波器带宽；

III，8阶巴特沃斯滤波器，10.23 MHz单向滤波器带宽；

IV， 12阶巴特沃斯滤波器，25.575 MHz单向滤波器带宽。