[发明专利]一种卫星导航信号模拟器的一体化精密时延和快速频谱成形方法

说明书

技术领域

本发明涉及导航信号模拟领域，主要是基于重采样和快速频谱成形相结合的方式产生精密时延，特别是一种卫星导航信号模拟器的一体化精密时延和快速频谱成形方法。

背景技术

目前，全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System, GNSS）已成为重要的基础设施，在军用和民用领域发挥着越来越重要的作用。卫星导航信号模拟器用于模拟实际环境中的真实GNSS信号，可以为GNSS接收机及依赖GNSS接收机的各类系统提供一种真实可信的高效率测试手段，是卫星导航系统和各种接收设备研制的关键仪器，备受军事和工业部门关注。

卫星导航信号模拟器需要根据COMPASS、GPS、GLONASS、GALILEO等卫星导航系统的频率规划和信号体制设计方案，根据其最新的ICD文件研究信号产生方案，完成多星座多体制卫星导航信号调制与精密时延控制。

精密时延控制是卫星导航射频信号模拟的关键。经典NCO驱动码发生器的伪距控制方法存在系统伪距的相位控制精度和星间通道一致性差，系统零值稳定性和信号杂散大等问题，这严重影响RNSS多通道射频信号实时产生的精度和动态范围。为此，必须实现多星之间伪码相位的高精度时延和多星间码相位控制的一致性。同时，传统基带信号的频谱成形主要采用升余弦函数构造的FIR滤波器，通过高速滤波运算完成信号频谱成形，这种方法需要的计算大，消耗资源多，不利于卫星导航信号模拟器多路信号频谱成形的实现。

因此，传统时延控制和频谱成形在相位控制精度、通道一致性、系统零值稳定性和信号杂散等方面性能不够理想，同时算法运算量大，难以实时处理。为此，设计一体化精密时延和快速频谱成形方法，通过重采样和快速频谱成形相结合，产生高速率扩频码的精密时延，并减少了导航信号精密伪距控制与频谱成形计算量，有效提高了系统零值稳定性和信号杂散等性能，以较低代价和资源实现多星座多频点卫星导航信号模拟。

发明内容

为提高卫星导航信号时延控制精度和通道间一致性，保证系统零值稳定性和信号杂散等性能，并有效控制运算量，满足实时处理要求，本发明提出一种卫星导航信号模拟器的一体化精密时延和快速频谱成形方法。

本发明将频谱成形和多采样率结合起来，流程是首先对基带数字信号进行频谱成形，将基带的数字信号变为有限带宽的非恒定的包络信号，然后再通过插值的方式获得需要的时延。由于扩频码的码速率很高，当直接进行滤波的时候，算法的运算量很大，难以实时处理。所以采用查表的方法将滤波器所有可能的时域信号存储起来，在信号模拟产生时根据当前和以往伪码状态生成查找索引号，快速检索获得若干连续采样点的信号模拟数据。

本发明的技术方案是： 

一种卫星导航信号模拟器的一体化精密时延和快速频谱成形方法：

步骤1：根据各个卫星导航系统的频率规划和信号体制设计方案输入码片速率f_c、采样率f_s参数；

步骤2：输入滚降系数α，利用公式求得滚降滤波器系数h；