[发明专利]一种多模卫星导航信号的合成方法

权利要求书

1.一种多模卫星导航信号的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，导航信号时空统一：确定基准空间坐标系、基准时间轴与各卫星系统的空间坐标系、时间轴的转换关系，将仿真时刻与位置参量按照仿真计算周期实时转换到对应时空基准下；

步骤2，多载波仿真的信号合成：采用直接数字频率合成技术实现多载波仿真信号的合成；

步骤3，仿真信号调频、调相和调幅：将步骤2的仿真信号在仿真程序中完成连续频率调制，在卫星信号合成通道内完成相位调制和幅值调制；

步骤4，卫星导航信号合成：通过公式(1)对卫星导航信号进行合成：

式中，k为离散的采样点，其采样周期为f_s，T_s为采样周期，T_c为仿真计算周期；S(k)为第k个采样时刻的信号幅值；A(k)为第k个采样时刻单载波信号幅值，同时由于A(k)是一个慢变过程，因此每个计算周期更新一次，并将其在一个计算周期内视为常值；分别为k采样时刻扩频码、载波相位；分别为k采样时刻的扩频码和导航信息，取值空间为-1或1；分别为第个采样时刻所在计算周期计算所得的码频率和载波频率控制字，表示对计算所得值进行向下取整；分别为扩频码初相位和载波初相位；n(k)为第k个采样时刻的噪声；为第k个采样时刻载体到卫星之间的距离，为第个采样周期时载体到卫星之间的距离；表示在载体到卫星之间的距离为时单载波信号所有采样点幅值的均值，表示在载体到卫星之间的距离为时单载波信号所有采样点幅值的均值进行量化后的数值。

2.根据权利要求1所述的一种多模卫星导航信号的合成方法，其特征在于：步骤1中卫星系统包括GPS卫星系统、GLONSASS卫星系统和BD卫星系统中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种多模卫星导航信号的合成方法，其特征在于：步骤2包括如下步骤：

步骤2.1，通过累加器ACC完成多载波频率在时间上积分，得到积分波；

步骤2.2，通过数字波形表ROM完成步骤2.1的积分波由相位到波形的变换，得到数字波形；

步骤2.3，通过数模转换器DAC完成步骤2.2变换后的数字波形到模拟波形的转换，得到模拟波形；

步骤2.4，通过滤波器Filter完成步骤2.3转换后的模拟波形的平滑和滤波，得到多载波的仿真信号。

4.根据权利要求3所述的一种多模卫星导航信号的合成方法，其特征在于：步骤2采用二进制直接数字频率合成技术实现多载波仿真信号的合成，其中，信号合成的工作时钟fs为100MHz，频率分辨率小于0.05Hz，合成信号寄生功率小于-60dBC。

5.根据权利要求3所述的一种多模卫星导航信号的合成方法，其特征在于：步骤2.2中采用公式(2)进行波形变换：

其中，b_weight为累加器字位权重，A_I，A_Q分别为两路正交波形I、Q的幅值，设ROM表输入相位为为波形变换后的相位，ROM输入相位量化位数W_P，ROM输出位数为W_Q。

6.根据权利要求4所述的一种多模卫星导航信号的合成方法，其特征在于：所述累加器ACC和数字波形表ROM之间引入数字加法器，实现数字相位调制。

7.根据权利要求3所述的一种多模卫星导航信号的合成方法，其特征在于：所述数字波形表ROM和数模转换器DAC之间引入数字乘法器，实现数字幅值调制。