[发明专利]一种多频多模GNSS射频信号录放系统及方法

说明书

本发明公开了一种多频多模GNSS射频信号录放系统及方法，包括用于接收GPS的L1和L2频段以及北斗的B1频段的接收天线、低噪声放大器、第一射频开关、第二射频开关、第三射频开关、混频器、本振、第一滤波器、第二滤波器、温补时钟、SDR平台、控制和存储电脑、I/O扩展器，程控可调衰减器、发射天线；所述控制和存储电脑通过I/O扩展器控制第一射频开关、第二射频开关、第三射频开关进行录制和回放功能的切换以及控制程控可调衰减器，以调节回放信号的强度。本系统具有成本低，结构巧妙，工作稳定，录制的文件占用空间小等优点。

技术领域

本发明涉及GNSS相关课程教学与GNSS接收机研发生产测试仪器技术领域，尤其涉及一种多频多模GNSS射频信号录放系统及方法。

背景技术

GNSS(global navigation satellite system全球导航卫星系统)接收机的应用十分广泛，在民用、军事、测绘、水利、地质、电力、森林等各个领域都占有重要地位。GNSS接收机的研发过程中，常常用到GNSS信号的录制与重放设备，目的是重复形成完全一样的GNSS射频信号场景，以对GNSS接收机进行测试，对不同的接收机或者相同接收机的不同算法进行比较、验证。随着我国北斗系统的发展，教学科研机构和生产厂商对多频多模GNSS接收机的研发力度加大，而多频多模GNSS射频信号录放装置在研发生产过程中的作用十分重要。目前的GNSS射频信号录制与重放装置一般分为两类，一类是单频单模，其价格较低，但是已经无法满足目前GPS/北斗等多星座多频点的接收机测试需要。另一类是多频多模GNSS信号录制与播放装置，其采用的是多个ADC同步采集录制方式或者高速、高带宽ADC采集方式，这两者的共同缺点是生成的信号采集文件巨大。而前者还有同步问题，同步不良会造成多个信号之间时间错位，信号无法完整回放；而后者的成本高，结构复杂。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多频多模GNSS射频信号录放方法及系统，具有成本低，结构巧妙，工作稳定，录制的文件占用空间小等优点。

本发明采用的技术方案如下：

一种多频多模GNSS射频信号录放系统，包括：用于接收GPS的L1和L2频段以及北斗的B1频段的接收天线、低噪声放大器、第一射频开关、第二射频开关、第三射频开关、混频器、本振、第一滤波器、第二滤波器、温补时钟、SDR平台、控制和存储电脑、I/O扩展器，程控可调衰减器、发射天线；

所述接收天线、低噪声放大器、第一射频开关、混频器、第二射频开关、第一滤波器、第三射频开关、SDR平台依次连接，所述本振与混频器连接，所述第三射频开关与第一射频开关连接，所述第二射频开关、第二滤波器、程控可调衰减器、发射天线依次连接，所述温补时钟与SDR平台连接，所述SDR平台与控制和存储电脑连接，所述控制和存储电脑通过I/O扩展器控制第一射频开关、第二射频开关、第三射频开关进行录制和回放功能的切换以及控制程控可调衰减器，以调节回放信号的强度。

其中，所述接收天线选用至少能够接收GPS的L1和L2频段以及北斗的B1频段的有源天线，增益30db，用于接收这三个频段的信号。

其中，所述低噪声放大器选用微波低噪声放大器，有效频段在1200Mhz到1600Mhz，增益25db；采用多级微波三极管自行设计搭建或者选用型号为ZX60-P162LN+的放大器模块。

其中，所述第一射频开关、第二射频开关、第三射频开关采用型号为ZX80-DR230+的单刀双掷射频开关，用以进行录制和回放的功能切换。

其中，所述混频器采用型号为ADE-35MH的宽频高性能混频器。

其中，所述本振采用温补晶体振荡器，振荡频率170Mhz。

其中，所述第一滤波器采用型号为VBFZ-1400+的滤波器，所述第二滤波器采用三个不同频段的滤波器CBP-1228C+，BFCN-1575+，BFCN-1560+组合完成。