高动态GPS信号模拟器的研究与硬件设计

高动态GPS卫星信号模拟器根据载体的动态环境,精确产生载体收到的GPS卫星信号。文中针对机载GPS接收机的高动态环境建立了多通道GPS信号模拟器的数学模型,并用systemview软件验证了系统设计的可行性。并提出了GPS信号产生器的硬件实现方法。     

高动态GPS模拟器信号产生模型研究

 高动态GPS卫星信号模拟器可以根据载体的动态环境,精确产生载体收到的GPS卫星信号.在对GPS接收机接收信号进行深入分析后发现GPS信号模拟器以接收时刻为标准以一定的时间间隔计算模拟器信号码和载波速率及信号的传播延时,由于接收机与GPS星之间存在的径向加速度,使得对应的信号发出时刻的间隔不等于计算机进行样点计算的间隔.本文给出了在高动态条件下GPS卫星信号模拟器的信号模型,在对模型误差进行分析计算的基础上讨论了通过增加采样率来减小由于模拟高加速度信号而带来的误差的方法.     

GPS模拟器触摸屏显控终端设计

传统GPS卫星信号模拟器通常采用硬件模拟器＋PC主机模式，存在着体积庞大、成本昂贵、操作不便等问题。通过研发ARM9触摸屏显控终端，实现GPS-5000A卫星信号模拟器的便携化操作。可以通过触摸式操作完成模拟仿真初始配置和GPS卫星通道信息数据显示。在GPS模拟器卫星信号产生过程中，可随时调整信号通道功率。实现了GPS卫星信号模拟器的便携式，对实现设备模块化和小型化具有积极意义。     

高动态GPS信号模拟器卫星星历产生方法研究

星历产生是高动态GPS信号模拟器研制中一个很重要的组成部分,星历部分所提供的参数是否正确直接影 响到模拟器所能提供的仿真信号精度。在分析了GPS卫星导航电文结构的基础上,确定了部分参数在模拟器中的选取,实现 了电文子帧的校验算法及星钟误差的计算方法,并提出了建立在时间外推基础上的星历产生方法。     

高动态GPS卫星信号模拟器关键技术分析及应用

介绍了高动态GPS卫星信号模拟器的组成,阐述了模拟器的工作原理,给出了在研模拟器的主要技术指标,分析了模拟器研制涉及到的部分关键技术:高动态信号的产生与精度控制、电离层延迟误差模拟、多径信号模拟和差分数据产生,最后列举了高动态GPS卫星信号模拟器的几种应用。     

基于人工神经网络的GPS卫星信号模拟器信号估计方法

多通道全球定位系统(GPS)卫星信号模拟器用来为GPS接收机和导航系统提供逼真的测试信号。该文从模拟器设计的角度对到达GPS接收机天线的卫星信号进行了分析,着重讨论了因众多误差因素影响而不易直接利用经验模型确定的几个波形参量的估计问题。基于人工神经网络(ANN)理论,提出一种利用ANN来模拟信号传播延迟、载波相位、信号功率等参量的方法。给出了基于ANN的模拟器闭环测试系统的结构。并对所设计的ANN进行了训练和验证,仿真实验结果表明,所设计的ANN能够在统计意义上逼真地模拟样本数据,从而使基于ANN的模拟器信号状态参量计算能够满足设计要求,可以直接应用于多通道GPS信号模拟器的研制。     

高动态GPS信号模拟器的软件实现

高动态GPS信号模拟器就是精确的再现卫星的运行环境、接收机环境和GPS接收机接收到的信号。文中对模拟器的软件部分进行了详细的分析:介绍了C/A码扩频的GPS信号构成,给出了软件的构成和模块之间的数据流图,重点讨论了各个模块的功能及其实现;最后,给出软件部分的流程图。     

模拟器购买指南

导航卫星信号模拟器能够生成导航卫星仿真信号,广泛应用于卫星导航接收机等用户设备的研制、开发、生产和测试过程。最新一期《GPS World》杂志上刊登的"模拟器购买指南"对CAST Navigation、IFEN GmbH、Racelogic等8家公司的模拟器产品的基本特点进行了专题介绍。此外,为了配合"模拟器"(Simulator)这一主题,本期杂志还重点介绍了法国国防部所使用名为"统     

软件GNSS中频信号模拟器

由于具有结构灵活、开放性强以及成本低的优势,软件GNSS(Global Navigation Satellite System)信号模拟器可成为GNSS接收机设计验证的高效平台。面向GPS/Galileo组合系统,阐述了软件GNSS中频信号模拟器的架构与实现,主要功能模块包括卫星星座仿真、接收机轨迹生成、传播通道特性仿真(包括电离层模型、对流层模型、多径模型、干扰模型)、数字中频信号生成。最后,对这一信号模拟器所产生的GNSS信号(包括GPS L1 C/A,GalileoE1 CBOC)进行了验证。     

卫星导航信号模拟器体系结构分析

卫星导航信号模拟器是一种高精度的标准信号源,可以产生卫星导航信号(GPS、GLONASS、Galileo等),为导航接收机的研制开发、测试提供仿真环境。分类介绍了当前世界上主要的卫星导航信号模拟器产品,并对其体系结构进行了分析。     

多通道卫星信号模拟器的设计与实现

介绍了多通道卫星信号模拟器的工作原理和关键技术,设计了软件和硬件实现方案。其中软件部分采用VC++6.0完成,硬件部分采用FPGA技术实现,通过计算机串口实现了软硬件之间通信。该系统被成功地应用到卫星导航定位系统的研发过程中,具有了卫星信号模拟器的基本功能,并且增加了卫星信号多普勒效应的模拟,为验证接收机的定位性能、信号跟踪和捕获性能等提供了一个逼真的高动态信号环境。     

GPS信号发生器射频模块的一种实现方案

为了测试GPS（Global Positioning System）接收机的性能，需要用GPS信号发生器来模拟各种条件下的真实GPS信号。国外高性能GPS信号发生器的功能已经相当完善，但其核心技术对我国高度保密，而且市场上的GPS信号模拟器售价比较高。因此，自主研制GPS信号模拟器对我国的国防建设具有重大意义。本文介绍了GPS信号发生器射频模块的一种较优的实现方案，该方案采用移相法实现频率调制，具有电路实现简单、灵活性较大、性能指标较高等特点。     

基于DBZP方法的微弱GPS信号快速捕获

卫星信号的捕获是GPS(Global Positioning System)接收机信号处理的首要任务.在微弱信号环境下,传统的方法难以实现信号捕获的准确性和快速性.本文的新方法将P(Y)码捕获技术应用于微弱GPS信号的C/A码捕获,并针对连续积分数据跨越多个导航电文数据位的情况给出解决方案.仿真结果表明,此方法能够较好地捕获到信噪比低至15dB-Hz的信号,同时确保较少的运算量和较高的灵敏度.     

基于PCI9820和GP2015的GPS信号采集与频谱分析

实时采集GPS信号,把数据存储在普通PC的硬盘上,利用PC丰富的软件资源进行软件接收机设计开发,是当前GPS接收机发展的一个重要方向.本文介绍了一种基于PCI总线的高速数据采集卡PCI9820的硬件结构及相关功能,基于它的双缓冲模式,实现对GP2015射频模块输出的中频GPS信号进行长时间采集,并论述了采样方案和信号频谱分析,实验结果表明,该数据采集系统可以实现连续GPS信号采集,为后续GPS基带信号处理奠定了基础.     

GPS接收机中的码分多址信号处理研究

介绍了基于码分多址信号处理的GPS(全球定位系统)接收机的算法和电路设计。GPS接收机电路的信号处理任务主要是对数字化后的基带扩频信号进行载波跟踪、解调、解扩、码跟踪,从而得到符号数据。着重讨论了GPS接收机中信号处理部分的COSTAS、码跟踪、帧同步生成电路三大模块的功能任务、原理、算法及其相应的电路设计。通过这些研究工作,可以进一步设计出当前应用日益普遍的GPS接收机电路,该电路具有功能全面、通用性好、可靠性高等特点。     

都市条件下GPS信号源发射机及多径信道仿真

为了解决商业GPS信号源价格昂贵、功能单一、参数不可控的缺点,提出了根据无线通信系统基带等效模型应用SIMULINK和S函数建立GPS信号源及多径信道仿真环境.以都市三态模型代替陆地移动模型,更准确地模拟了都市环境中普遍存在的镜面反射和附近建筑物散射.因篇幅所限,本文仅讨论发射机与多路径信道仿真,在后续文章中将仿真接收机及分析链路计算,将作为后续篇另行发表.