信號生成基礎(chǔ):GNSS 信號模擬器首要任務(wù)是生成基礎(chǔ)信號。它基于精確的數(shù)學(xué)算法,模擬衛(wèi)星在太空中的運動軌跡。以 GPS 系統(tǒng)為例,依據(jù)開普勒定律等軌道力學(xué)知識,計算出衛(wèi)星在不同時刻的精確位置。同時,內(nèi)置高精度時鐘模型,模擬衛(wèi)星攜帶的原子鐘信號。通過這些復(fù)雜的運算,得到每個衛(wèi)星對應(yīng)的偽隨機噪聲(PRN)碼序列起始點。這些 PRN 碼如同衛(wèi)星的獨特 “指紋”,每個衛(wèi)星都有專屬序列。將衛(wèi)星位置信息、時鐘信息與 PRN 碼信息相結(jié)合,利用數(shù)字信號處理器(DSP)生成較初的數(shù)字基帶信號,為后續(xù)模擬真實衛(wèi)星信號奠定基礎(chǔ)。GNSS 仿真模擬器構(gòu)建虛擬城市,模擬城市導(dǎo)航環(huán)境。LabSatGNSS接收器廠家
從成本角度看,GNSS 模擬器前期采購成本因功能、精度不同有所差異。基礎(chǔ)款模擬器成本相對較低,適用于一般性教學(xué)與簡單接收機測試;而高精度、多通道且具備復(fù)雜環(huán)境模擬功能的不錯模擬器,價格則較為昂貴。但從長期效益考量,使用模擬器可大幅減少實地測試成本。在接收機研發(fā)階段,無需大量人力、物力在不同地理環(huán)境下進行實地測試,降低了交通、設(shè)備運輸?shù)荣M用。同時,利用模擬器能快速發(fā)現(xiàn)接收機設(shè)計缺陷,縮短研發(fā)周期,加快產(chǎn)品上市,帶來更多經(jīng)濟效益。此外,對于一些對定位精度要求極高的行業(yè),如測繪、航空航天,使用模擬器進行充分測試,可避免因接收機性能不佳導(dǎo)致的重大損失,間接提升效益。北斗GNSS模擬器錄制回放GNSS 信號模擬器模擬多徑效應(yīng),優(yōu)化信號處理算法。
GNSS 模擬器具備多項獨特技術(shù)特點。首先是高精度信號生成能力,能夠精確模擬衛(wèi)星信號的載波相位、偽距等參數(shù),誤差可控制在極小范圍內(nèi),滿足不錯科研及軍方領(lǐng)域?qū)Ω呔葴y試的需求。其次,其靈活性強,可通過軟件設(shè)置模擬不同衛(wèi)星系統(tǒng),如 GPS、北斗、GLONASS 等,還能隨意組合衛(wèi)星信號,模擬全球任意地點、任意時間的衛(wèi)星分布情況。再者,模擬器支持多通道并行模擬,能同時輸出多個衛(wèi)星信號通道,真實模擬實際接收環(huán)境中多顆衛(wèi)星信號同時存在的場景。另外,具備復(fù)雜環(huán)境模擬功能,如模擬信號多路徑傳播、電離層和對流層延遲等干擾,為接收機在復(fù)雜環(huán)境下的性能測試提供有效手段。
航空航天領(lǐng)域?qū)?dǎo)航精度和可靠性要求極高,GNSS 模擬器在此發(fā)揮著關(guān)鍵作用。在飛機導(dǎo)航系統(tǒng)的研發(fā)與測試過程中,模擬器模擬飛機在起飛、巡航、降落等不同飛行階段所接收的衛(wèi)星信號。例如,模擬飛機在進近降落階段,受機場周邊地形、建筑物影響的信號變化情況,以此測試飛機導(dǎo)航系統(tǒng)能否精細引導(dǎo)飛機安全著陸。對于衛(wèi)星發(fā)射任務(wù),在衛(wèi)星發(fā)射前的地面測試階段,GNSS 模擬器模擬衛(wèi)星在軌道上可能接收到的各類 GNSS 信號,對衛(wèi)星的導(dǎo)航定位模塊進行多方面測試,確保衛(wèi)星進入太空后,能夠利用 GNSS 信號準(zhǔn)確確定軌道和姿態(tài),為航天任務(wù)的順利實施提供保障。GNSS 軌跡模擬器生成不規(guī)則軌跡,模擬野生動物遷徙路徑。
GNSS 模擬器能靈活調(diào)整信號特性。在信號頻率方面,可精確設(shè)置不同衛(wèi)星系統(tǒng)的載波頻率,如 GPS 的 L1、L2 頻段,北斗的 B1、B2、B3 頻段等,滿足對不同頻段信號測試的需求。信號幅度也能根據(jù)實際場景需求進行靈活調(diào)節(jié),模擬衛(wèi)星與接收機距離變化導(dǎo)致的信號強度改變。調(diào)制方式更是多樣,除常見的二進制相移鍵控(BPSK)外,還支持正交相移鍵控(QPSK)、二進制偏移載波(BOC)等復(fù)雜調(diào)制方式,用戶可根據(jù)特定衛(wèi)星信號特征選擇合適的調(diào)制方式,實現(xiàn)對不同衛(wèi)星信號的精細模擬與測試。GNSS 衛(wèi)星信號模擬器調(diào)整信號相位,模擬信號干擾情況。LabSatGPS衛(wèi)星模擬器廠家
GNSS 模擬器通過模擬衛(wèi)星信號,助力接收機在復(fù)雜環(huán)境下的性能測試。LabSatGNSS接收器廠家
信號輸出與校準(zhǔn)環(huán)節(jié):經(jīng)過一系列復(fù)雜模擬過程生成的 GNSS 信號,較終要通過特定接口輸出給接收機。模擬器配備多種輸出接口,如射頻輸出接口,直接輸出模擬的射頻信號,可連接到接收機的天線接口。在輸出信號之前,需要進行校準(zhǔn)操作。校準(zhǔn)過程利用高精度的參考信號源,對模擬器生成信號的頻率、幅度、相位等參數(shù)進行精確測量和調(diào)整。例如,通過與原子鐘參考源對比,校準(zhǔn)信號的頻率準(zhǔn)確性;通過功率計測量,校準(zhǔn)信號的幅度精度。確保輸出的 GNSS 信號在各個參數(shù)上都符合高精度的標(biāo)準(zhǔn),以提供可靠的測試信號給 GNSS 接收機,保證測試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。LabSatGNSS接收器廠家
GNSS 模擬器通過生成模擬的衛(wèi)星信號來仿真真實的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)環(huán)境。其重心在于依據(jù)衛(wèi)星軌道模型、...
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