[发明专利]一种高精度卫星导航模拟器本地数字中频载波生成方法

说明书

本发明提供一种高精度卫星导航模拟器本地数字中频载波生成方法，具体过程为：步骤一，设置依次串联的加加加速度累加器、加加速度累加器、加速度累加器；步骤二，设置加加加速度累加器、加加速度累加器及加速度累加器的初值，设置加加加速度累加器的累积量；步骤三，三个累加器进行累加操作，得到乘以一个放大倍数的多普勒频移值的DDS频率控制量，根据所述DDS频率控制量生成中频载波信号。本方法在传统DDS生成本地载波方法的基础上增加了实时计算载波多普勒模块，即加加加速度累加器、加加速度累加器及加速度累加器，并实时修正载波频率控制字，能够解决在卫星导航模拟器中传统DDS生成大动态载波精度低的问题。

技术领域

本发明涉及一种高精度卫星导航模拟器本地数字中频载波生成方法，属于卫星导航技术领域。

背景技术

在卫星导航定位设备实际应用中，导航卫星和定位设备都是处于相对运动状态，即卫星到定位设备的距离是随时间变化的。距离随时间变化会引起信号载波相位、频率等的变化。一般情况下载波相位变化表现为信号附加了一个多普勒频移。导航系统中的一些重要应用中，导航卫星和定位设备之间的相对运动还存在加速度和加加速度等高阶变化量。有些应用环境要求的相对速度、加速度和加加速度等非常大：导航卫星轨道速度与载体自身运动速度的矢量叠加后，相对速度可达几千米每秒，相对加速度和加加速度可达到几十个G。

但是，现有方法由于无法实时更新载波DDS控制字因而产生的本地载波与需要仿真的快速变化的载波频率误差较大。

发明内容

有鉴于此，本发明为了解决卫星导航模拟器设备生成本地载波时由于受接口带宽的影响无法实时更新载波DDS控制字的问题，提出一种高精度卫星导航模拟器本地数字中频载波生成方法。

实现本发明的技术方案如下：

一种高精度卫星导航模拟器本地数字中频载波生成方法，具体过程为：

步骤一，设置依次串联的加加加速度累加器、加加速度累加器、加速度累加器；

步骤二，设置加加加速度累加器、加加速度累加器及加速度累加器的初值分别为2b1+12c1、a1+3b1+7c1、a1+b1+c1取整后得到的结果，设置加加加速度累加器的累积量为6c1取整后得到的结果；

其中，

其中，ω_c为导航模拟器需要仿真的载波频率，c为光速，DDS驱动时钟为fs，Ts为DDS驱动时钟周期，a为卫星导航接收机和导航卫星之间的径向相对加速度，k为卫星导航接收机和导航卫星之间的径向相对加加速度，j为卫星导航接收机和导航卫星之间的径向相对加加加速度，N0为DDS累加器位长，N1为比例放大因子的位数。

步骤三，三个累加器进行累加操作，得到乘以一个放大倍数(2^N1)的多普勒频移值的DDS频率控制量，根据所述DDS频率控制量生成中频载波信号。

进一步地，本发明设置寄存器IV和寄存器V，所述寄存器IV中存储的初值为所需产生载波信号的频率控制字的2^N1倍，利用寄存器IV中的存储与乘以一个放大倍数的多普勒频移值的DDS频率控制量进行相加，将加相加结果的有效位存储于寄存器V中，利用寄存器V中存储的结果生成中频载波信号。

有益效果

本方法在传统DDS生成本地载波方法的基础上增加了实时计算载波多普勒模块(加加加速度累加器、加加速度累加器及加速度累加器)，并实时修正载波频率控制字，能够解决在卫星导航模拟器中传统DDS生成大动态载波精度低的问题。

附图说明

图1为本发明高精度卫星导航模拟器本地数字中频载波生成方法的示意图。