[发明专利]卫星导航模拟器及时间同步的高逼真导航信号复现方法

摘要

本发明公开了一种卫星导航模拟器及时间同步的高逼真导航信号复现方法。使用本发明能够提高卫星导航模拟器仿真信号与真实导航信号的逼真度。本发明通过建立与真实可见星情况一致的可见星信号模拟通道，并通过通道的参数、状态设置，能够使卫星导航模拟器仿真信号与真实导航信号在时间、当前可见星状态、导航电文三个方面保持一致，提高了卫星导航模拟器仿真信号与真实导航信号的逼真度，缩短了卫星导航接收机在真实导航信号与卫星导航模拟器仿真信号切换时的不定位状态持续时间，实现了卫星导航接收机在真实导航信号与卫星导航模拟器仿真信号之间的无缝切换。

主权项

1.一种卫星导航模拟器，其特征在于，包括授时单元、数据处理单元和信号生成单元；其中，所述授时单元根据真实的导航信号，为数据处理单元提供真实导航信号的时间、星历、历书、电离层信息，为信号生成单元提供与真实导航信号同步的秒脉冲信号；所述数据处理单元由通道管理模块和至少10个数据处理通道组成；所述信号生成单元由至少10个信号生成通道和数字合路及DA转换模块组成；所述数据处理通道与信号生成通道一一对应，形成卫星信号通道，一个卫星信号通道对应一个可见星；所述通道管理模块根据授时单元输出的星历信息中的卫星号构建可见星列表，根据当前时刻和自身地理位置对应的可见星状态，对各卫星信号通道的“建立”、“保持”和“撤消”三种状态进行切换，使得模拟器的可见星状态与当前时刻的真实的可见星状态一致；所述数据处理通道包括电文填充模块、电文比特流处理模块、观测数据计算模块和环路参数计算模块；其中，电文填充模块依据授时单元提供的时间、所属卫星信号通道对应的可见星的星历、历书和电离层信息，生成规定格式的导航星完整电文；电文比特流处理模块将电文处理为宽度为1ms的电文比特流，并将电文比特流填充至电文缓冲表中的对应卫星处，其中，所述电文缓冲表中包含3个电文包，每个电文包包含1～32号星的电文比特流；观测数据计算模块依据当前仿真时间、星历参数和用户位置，计算出对应卫星的观测数据；环路参数计算模块将观测数据转换为三阶载波环的环路控制字和三阶码环的环路控制字；所述信号生成通道包括电文缓冲区、三阶码环模块和三阶载波环模块；其中，电文缓冲区从电文缓冲表中提取对应卫星的电文比特流并缓存；三阶码环模块和三阶载波环模块采用相同的三阶累加器结构；三阶码环模块根据对应数据处理通道生成的环路控制字，将电文缓冲区缓存的电文比特流调制到伪码上，三阶载波环模块根据数据处理通道生成的环路控制字将伪码调制到载波上；所述数字合路及DA转换模块完成对所有信号生成通道的生成的载波进行合并，并对合并后的信号进行DA转换，获得仿真导航信号。