一种简易的GPS信号模拟技术.doc
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1、一种简易的GPS信号模拟技术GPS 信号模拟源在GPS 接收机研发生产和测试中具有重要的作用。见诸文献的最早的卫星导航信号仿真系统是1977 年报道的Texas Instruments 公司开发的GPS 模拟器1。从那时开始, 伴随着GPS 卫星星座的建立、GPS 体制的更新、GLONASS 系统的出现, 卫星导航信号精密模拟源也从单通道发展到多通道, 模拟合成发展到数字合成, 从中频数字合成发展到基带数字合成, 由单一系统仿真发展到多系统混合仿真, 由专用向通用方向发展, 由系统仿真向片上(onchip)仿真发展2。第一代卫星导航信号模拟器以模拟技术为主,采用射频合成的技术方案, 即把每颗星
2、的信号独立调制到射频然后进行合成3。随着数字技术的发展,以及对模拟器信号精度和通道一致性要求的提高,导航信号模拟器开始应用数字技术, 并在中频进行模拟信号合成。目前国外市场上最新的GPS 仿真系统均不同程度地采用了大规模DSP/FPGA 技术, 在数字域进行直接信号合成, 把多颗卫星的数字合成信号用一个射频通道输出, 以提高其信号精度和通道间的一致性。英国、美国、瑞典、挪威、德国等,都已经有比较成熟的产品4-5。其中, Spirent 公司、Aeroflex 公司等公司生产的GPS 模拟器最具代表性。GPS 信号模拟器目前主要用于GPS 接收机的生产厂家和研究单位。对于大多数需求单位而言, 对
3、于信号模拟的要求并不高, 需要一种能产生固定的GPS 射频信号的设备, 在这个固定的模拟信号里,星座已知, 用户轨迹已知, 不需要长时间连续运行。然而市场上的GPS 信号模拟器功能全面, 可设置卫星的星座、电离层参数、用户轨迹可设置。需要采用上位机+下位机结构, 结构复杂, 导致GPS 信号模拟源价格昂贵, 不能为厂家接受。文献6提出了一种嵌入式的GPS 模拟信号源的结构, 采用ARM 作为控制单元, 原始电文保存在ARM 存储器中, 采用FPGA 用于伪码产生和扩频处理, 采用AD9854 作为DDS 芯片。文献7提出了一种十二通道GPS信号模拟器方案, 采用了PC机+PCI板卡技术, 采用
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