一种用于实时仿真的GNSS多模多系统信号模拟方法技术方案

本发明专利技术涉及卫星导航技术领域，具体涉及一种用于实时仿真的GNSS多模多系统信号模拟方法；GNSS接收机接收卫星信息，经FPGA发送至DSP模块，并在整分时刻启动；DSP模块根据接收的所述卫星信息，计算当前卫星位置，并将所述卫星位置发生至FPGA模块；FPGA模块接收所述卫星位置并输出卫星中频信号，所述卫星中频信号依次经D/A转换器转换和射频放大模块变频输出，得到卫星导航信号，该方法采用GNSS接收机解算出的时间和位置信息，并等待整分时刻启动以去除信息时延的影响，实时性好，可做到与真实卫星信号无缝衔接，该方法解决现有硬件式卫星信号模拟器仿真出来的信号实时性过差的问题。模拟器仿真出来的信号实时性过差的问题。模拟器仿真出来的信号实时性过差的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于实时仿真的GNSS多模多系统信号模拟方法


[0001]本专利技术涉及卫星导航
，尤其涉及一种用于实时仿真的GNSS多模多系统信号模拟方法。

技术介绍

[0002]当下，随着卫星导航系统的快速发展，导航定位的应用场景也愈加广泛，在地理数据采集、高精度测量，航空航海等领域都展现出丰富的实用性，但在地理环境较为恶劣的地区，卫星信号质量较差，无法进行有效的导航定位，因此，卫星信号模拟器开始受到大多数人的重视。
[0003]卫星信号模拟器是一种高精度的标准信号源，一般分为软件模拟器和硬件模拟器，对于软件模拟器来说，所有与导航有关的信息都由计算机处理得到，成本较低，容易获取，但是产生的信号一般是数字中频GNSS信号，与真实的卫星信号差别较大，应用场景较为局限。因此，市面上的绝大多数模拟器都为硬件模拟器，通过事先写入的卫星星历及用户坐标、仿真时间等参数，就可通过计算模拟出虚拟的导航定位信号。在这种模式下模拟出的卫星信号质量较高，真实性好，常用于GNSS接收机的性能指标测试。
[0004]但传统的硬件式卫星信号模拟器是手动下发仿真时间及坐标信息等数据，启动时延较长，导致仿真出来的信号实时性过差。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种用于实时仿真的GNSS多模多系统信号模拟方法，旨在解决现有硬件式卫星信号模拟器仿真出来的信号实时性过差的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种用于实时仿真的GNSS多模多系统信号模拟方法，包括以下步骤：
[0007]GNSS接收机接收卫星信息，经FPGA发送至DSP模块，并在整分时刻启动；
[0008]所述DSP模块根据接收的所述卫星信息，计算当前卫星位置，并将所述卫星位置发生至所述FPGA模块；
[0009]所述FPGA模块接收所述卫星位置并输出卫星中频信号，所述卫星中频信号依次经D/A转换器转换和射频放大模块变频输出，得到卫星导航信号。
[0010]其中，所述GNSS接收机接收卫星信息，经所述FPGA发送至所述DSP模块，并在整分时刻启动的具体方式：
[0011]所述GNSS接收机接收卫星定位信号，获取实时星历、当前时间和坐标信息，得到卫星信息；
[0012]所述FPGA将所述卫星信息发生至所述DSP模块，并经所述DSP模块整分时刻启动。
[0013]其中，所述DSP模块根据接收的所述卫星信息，计算当前卫星位置，并将所述卫星位置发生至所述FPGA模块的具体方式：
[0014]所述DSP模块统一所述坐标信息，并基于所述实时星历编码导航电文，计算当前卫
星位置；
[0015]向所述当前卫星位置加入误差计算码伪距和载波相位值，并将所述码伪距和所述载波相位转化为DSP数据发送至所述FPGA模块。
[0016]其中，所述误差包括地球自转误差和大气误差模型误差，所述DSP数据包括频率控制字和导航电文。
[0017]其中，所述FPGA模块接收所述卫星位置并输出卫星中频信号，所述卫星中频信号依次经所述D/A转换器转换和所述射频放大模块变频输出的具体方式：
[0018]所述FPGA通过所述频率控制字得到地址，基于所述码伪距和所述载波相位值查找生成各个卫星的伪码和载波；
[0019]将所述地址、所述伪码和所述载波与所述导航电文进行调制，得到数字卫星中频信号；
[0020]所述D/A转换模块将所述数字卫星中频信号进行数模转换，转换后经所述射频放大模块变频输出，得到卫星导航信号。
[0021]本专利技术的一种用于实时仿真的GNSS(全球卫星导航系统)多模多系统信号模拟方法，GNSS接收机接收卫星信息，经FPGA发送至DSP模块，并在整分时刻启动，所述DSP模块根据接收的所述卫星信息，计算当前卫星位置，并将所述卫星位置发生至所述FPGA模块，所述FPGA模块接收所述卫星位置并输出卫星中频信号，所述卫星中频信号依次经D/A转换器转换和射频放大模块变频输出，得到卫星导航信号，该方法实时采集所述GNSS接收机所输出的GPS/BDS/GLONASS星历信息，计算出的卫星位置与真实卫星相同，保证了信号的一致性，采用DSP+FPGA架构，由所述DSP模块负责数据计算，所述FPGA模块负责信号生成，彼此独立，互不干扰，有效提高了GPS/BDS/GLONASS卫星导航信号的生成效率，采用GNSS接收机解算出的时间和位置信息，并等待整分时刻启动以去除信息时延的影响，实时性好，可做到与真实卫星信号无缝衔接，该方法解决现有硬件式卫星信号模拟器仿真出来的信号实时性过差的问。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1是本专利技术提供的一种用于实时仿真的GNSS多模多系统信号模拟方法的示意图。
[0024]图2是本专利技术提供的DSP模块运作示意图。
[0025]图3是本专利技术提供的FPGA模块运作示意图。
[0026]图4是本专利技术提供的一种用于实时仿真的GNSS多模多系统信号模拟方法的流程图。
[0027]图5是所述GNSS接收机接收卫星信息，经所述FPGA发送至所述DSP模块，并在整分时刻启动的具体方式的流程图。
[0028]图6是所述DSP模块根据接收的所述卫星信息，计算当前卫星位置，并将所述卫星
位置发生至所述FPGA模块的具体方的流程图。
具体实施方式
[0029]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0030]请参阅图1至图6，本专利技术提供一种用于实时仿真的GNSS多模多系统信号模拟方法，包括以下步骤：
[0031]S1 GNSS接收机接收卫星信息，经FPGA发送至DSP模块，并在整分时刻启动；
[0032]具体的，GNSS接收机接收定位信息和实时星历数据，经所述FPGA模块发送至所述DSP模块，并在整分时刻启动，定位信息和实时星历数据，实时采集所述GNSS接收机所输出的GPS/BDS/GLONASS星历信息，计算出的卫星位置与真实卫星相同，保证了信号的一致性。
[0033]具体方式：
[0034]S11所述GNSS接收机接收卫星定位信号，获取实时星历、当前时间和坐标信息，得到卫星信息；
[0035]具体的，
[0036]S12所述FPGA将所述卫星信息发生至所述DSP模块，并经所述DSP模块整分时刻启动。
[0037]S2所述DSP模块根据接收的所述卫星信息，计算当前卫星位置，并将所述卫星位置发生至所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于实时仿真的GNSS多模多系统信号模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：GNSS接收机接收卫星信息，经FPGA模块发送至DSP模块，并在整分时刻启动；所述DSP模块根据接收的所述卫星信息，计算当前卫星位置，并将所述卫星位置发生至所述FPGA模块；所述FPGA模块接收所述卫星位置并输出卫星中频信号，所述卫星中频信号依次经D/A转换器转换和射频放大模块变频输出，得到卫星导航信号。2.如权利要求1所述的一种用于实时仿真的GNSS多模多系统信号模拟方法，其特征在于，所述GNSS接收机接收卫星信息，经所述FPGA模块发送至所述DSP模块，并在整分时刻启动的具体方式：所述GNSS接收机接收卫星定位信号，获取实时星历、当前时间和坐标信息，得到卫星信息；所述FPGA模块将所述卫星信息发生至所述DSP模块，并经所述DSP模块整分时刻启动。3.如权利要求1所述的一种用于实时仿真的GNSS多模多系统信号模拟方法，其特征在于，所述DSP模块根据接收的所述卫星信息，计算当前卫星位置，并将所述卫星位置发生至所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李银虎，纪元法，李银龙，巫新华，张延旺，武瑞东，韩朱明，黄圣荣，易首成，
申请(专利权)人：深圳市中冀联合技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：