[发明专利]基于卫星星时重构的通用仿真卫星广播信号合成器

权利要求书

1.基于卫星星时重构的通用仿真卫星广播信号合成器，具有能够通过超大规模现场可编程逻辑器件实现所设计功能的硬件电路，其特征在于：所述的硬件电路由输入总线接口(1)、卫星星时重构控制量计算单元(2)、四级级联星时状态重构阵列(3)、信号处理支路(4)、信号合路输出接口(5)构成；输入总线接口(1)接收来自外部超前同步信号(a)、同步信号(b)、信号处理支路(4)的输入及反馈信号，输出信号到卫星星时重构控制量计算单元(2)、信号处理支路(4)；卫星星时重构控制量计算单元(2)接收外部超前同步信号(a)、同步信号(b)，输出信号到四级级联星时状态重构阵列(3)并接收来自四级级联星时状态重构阵列(3)的反馈信息；信号处理支路(4)接收来自输入总线接口(1)输出的信号合成控制参数(d)，并输出换页同步信号(e)到输入总线接口(1)，输出数字卫星信号(w)到信号合路输出接口(5)。

2.根据权利要求1所述的基于卫星星时重构的通用仿真卫星广播信号合成器，其特征在于：所述的输入总线接口(1)由控制参数缓冲的同步控制器和卫星星时状态向量、信号合成控制参数、导航数据参数三个逻辑电路组成；外部超前同步信号(a)和同步信号(b)经同步控制器和卫星星时状态向量、信号合成控制参数、导航数据参数三个逻辑电路，分别输出卫星星时状态向量(c)到卫星星时重构控制量计算单元(2)，输出信号合成控制参数和导航数据参数到信号处理支路(4)。

3.根据权利要求1所述的基于卫星星时重构的通用仿真卫星广播信号合成器，其特征在于：所述的卫星星时重构控制量计算单元(2)包括重构星时状态向量预估器(7)、星时状态向量增量计算器(8)、最优星时重构控制向量计算器(9)。

4.根据权利要求3所述的基于卫星星时重构的通用仿真卫星广播信号合成器，其特征在于：所述的卫星星时重构控制量计算单元(2)中的重构状态向量预估器(7)根据当前星时重构控制向量(f)，在外部超前同步信号(a)的控制下读取四级级联星时状态重构阵列(3)的实时状态向量(g)，输出预估外部同步信号到来时的预估重构星时状态向量(h)；星时状态向量增量计算器(8)根据输入总线接口(1)所提供的目标星时状态向量(c)和重构星时状态向量预估器(7)提供的预估重构星时状态向量(h)，输出计算得到的星时状态向量增量(i)；最优星时重构控制向量计算器(9)根据星时状态向量增量计算器(8)提供的星时状态向量增量(i)，输出计算的更新星时重构控制向量(j)，反馈到四级级联星时状态重构阵列(3)。

5.根据权利要求1所述的基于卫星星时重构的通用仿真卫星广播信号合成器，其特征在于：所述的信号处理支路(4)有8～20个，每个信号处理支路均由支路星时修正器10)、支路时间相位变换器组(11)、载波生成器(12)、可编程扩频测距码生成器(13)、导航数据位生成器(14)、支路信号调制器(15)组成。

6.根据权利要求5所述的基于卫星星时重构的通用仿真卫星广播信号合成器，其特征在于：所述信号处理支路(4)中的支路星时修正器(10)在四级级联星时状态重构阵列(3)所重构卫星星时(k)的基础上修正每支路信号传播环境时延，输入到支路时间相位变换器组(11)，分别变换得到扩频测距码相位(p)和载波相位(q)；扩频测距码相位(p)输入到可编程扩频测距码生成器(13)、导航数据位生成器(14)中，产生指定相位的扩频测距码(r)和导航数据位(u)；载波相位(q)和输入总线接口(1)提供的载波幅值控制量输入到载波生成器(12)中，产生指定相位和幅度的数字中频载波(v)；支路信号调制器(15)将扩频测距码(r)与导航数据位(u)模二相加，或者直接使用扩频测距码(r)控制载波符号位，实现支路信号的二相键控调制，生成单支路数字卫星信号(w)到信号合路输出接口(5)。

7.根据权利要求1所述的基于卫星星时重构的通用仿真卫星广播信号合成器，其特征在于：四级级联星时状态重构阵列(3)在外部超前同步信号(a)和同步信号(b)参与下，从卫星星时重构控制量计算单元(2)获取卫星星时重构向量，通过各级状态量的累加、截短和级联，实时重构出连续变化的卫星星时状态向量(k)，并反馈实时状态向量(g)至卫星星时重构控制量计算单元(2)。