[发明专利]一种伽利略卫星信号模拟系统及其模拟方法

说明书

本发明提出一种伽利略卫星信号模拟系统，包括：上位机，用于设定Galileo星历参数、接收机的运动轨迹以及系统模拟时间，并生成场景文件；DSP信息处理模块，根据接收机的运动轨迹、Galileo星历参数以及系统模拟时间计算Galileo卫星位置、伪距、导航电文、初始码相位、初始载波相位、初始码频率控制字以及初始载波频率控制字；FPGA信号处理模块，根据码初始相位、初始载波相位、初始载波频率控制字、初始码频率控制字生成载波、子载波、测距码；所述FPGA信号处理模块还用于对导航电文、测距码、载波、子载波进行调制，生成数字中频信号；D/A转换模块，用于将数字中频信号转换为模拟中频信号；上变频模块，用于将模拟中频信号变频到射频信号，由发射天线或输出电缆输出。

技术领域

本发明涉及卫星导航领域，具体涉及一种伽利略卫星信号模拟系统及其模拟方法。

背景技术

GNSS(Global Navigation Satellite System)即“全球导航卫星系统”，是卫星导航系统的统称，包含美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、中国的BDS、欧盟的Galileo系统。迄今为止，能够实现全球覆盖的全球导航定位系统只有三个，第一个是美国的GPS全球卫星定位系统，第二个是俄罗斯的GLONASS系统，最后一个是我国的BDS系统。为打破美国在卫星导航定位领域的垄断地位，欧盟和欧洲空间局决定联合开发Galileo(伽利略)卫星导航定位系统。Galileo系统的建立使全球的定位用户有了一个独立于美国GPS系统的新的选择，这对欧洲乃至全世界都有非常重要的意义，这是因为现有GPS系统并不足够高效和先进，单一的GPS系统也不足以满足未来对全球覆盖的要求和全球导航定位市场的需要。伽利略系统独立于GPS系统，但能够与GPS/GLONASS系统兼容，包括时间基准、信号结构和测地坐标系统等方面。伽利略卫星信号模拟器的研制，对于接收机的发展至关重要，可以在实验室就模拟高动态等复杂环境用于接收机的测试，尤其对军用飞机。导航及航天器一类的高动态用户来说更是如此。

伽利略卫星信号模拟器E1的频率调整为1575.42MHz、信号增加了BOC调制、在码速率和电文格式上均做了很大的调整，同时又涉及很多高尖精的技术，技术难度很大。同时，由于Galileo卫星导航系统尚未完全建设完成，真实的Galileo卫星信号并不是那么容易采集，所以Galileo卫星信号模拟器对于军用接收机的终端研发和导航系统验证有着很大的意义。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种伽利略卫星信号模拟系统及其模拟方法。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种伽利略卫星信号模拟系统，该模拟系统包括：

上位机，用于设定Galileo星历参数、接收机的运动轨迹以及系统模拟时间，并根据所述Galileo星历参数、接收机的运动轨迹以及系统模拟时间生成场景文件；

DSP信息处理模块，根据接收机的运动轨迹、Galileo星历参数以及系统模拟时间计算Galileo卫星位置、伪距、导航电文、初始码相位、初始载波相位、初始码频率控制字以及初始载波频率控制字；

FPGA信号处理模块，根据码初始相位、初始载波相位、初始载波频率控制字、初始码频率控制字生成载波、子载波、测距码；

所述FPGA信号处理模块还用于对导航电文、测距码、载波、子载波进行调制，生成数字中频信号；

D/A转换模块，用于将数字中频信号转换为模拟中频信号；

上变频模块，用于将模拟中频信号变频到和天上真实的Galileo信号一致的标称射频信号，由发射天线或输出电缆输出。

可选地，所述对导航电文、测距码、载波、子载波进行调制，包括：

将测距码、导航电文以及子载波进行调制，生成第一调制信号；