基带模块根 据该频点的卫星信号参数进行数字信号处理，生成卫星导航所需要的扩频码和调制信息， 完成信号扩频，产生卫星导航的基带信号并调制到适合于射频模块处理的中频信号； 11) 由射频模块对基带信号进行调制上变频，经过上变频后变频到对应配置参数的射 频频点上，最后将多个频点的射频信号合成为导航卫星射频信号。
2. 如权利要求1所述的一种导航卫星信号发生器实现方法，其特征在于：所述控制器 内设置有时间补偿模块，其补偿方法如下： (1) 设置导航卫星信号发生器的伪距为固定常数，并确定原始伪距的真实值； (2) 利用高速采样示波器进行实际伪距测量，得到伪距测量均值卢； (3) 根据伪距测量均值P减去理论值得到修正误差值Λ p，在导航卫星信号发生器中， 通过预设的内部参测得数表进行修正；在进行伪卫星信号生成计算伪距时，用实际的伪距 值减去伪距修正值得到实际使用的伪距值。
3. 如权利要求2所述的一种导航卫星信号发生器实现方法，其特征在于：所述步骤（2) 中，所述伪距测量均值3计算方法如下： (a)利用高速采样示波器的时延统计功能对伪卫星信号发生器输出单频点、单颗星 BPSK射频信号进行时域测量；采用零值测试方法测量伪距值，同时伪卫星信号发生器输出 每一个历元的卫星观测数据； (b) 选定一个相位跳变点，伪卫星信号发生器按照测试条件进行测试，每秒1次记录时 延； (c) 求得测量模拟器的伪距零值的均值为A，伪距零值标准差为c7A1，模拟器伪距标称 值3为：
其中：Χ〇为初始伪距，V Cl为初始速度，a C1为初始加速度，j为加速度，t为加速时间； (d) 对伪距变化后求其均值卢。
4. 如权利要求1~3任一项所述的一种导航卫星信号发生器实现方法，其特征在于： 所述步骤6)中，需要配置的参数有信号发生器的频点、信号功率、电离层参数、对流层参数 和误差参数；其中频点包含北斗、GPS、GLONASS和GAILILEO系统的频点。
5. 如权利要求1~3任一项所述的一种导航卫星信号发生器实现方法，其特征在于： 所述步骤8)中，满足开始运行的条件是在下一个IPPS到来之前已经完成了基带模块所需 的卫星导航相关参数计算，如果满足运行条件而且下一个IPPS已经到来，则信号发生器开 始运行。
6. -种实现如权利要求1~5任一项所述导航卫星信号发生器实现方法的导航卫星信 号发生器，其特征在于：它包括控制器、USBHUB、导航接收机、接收天线、时钟驯服模块、射频 模块、发射天线和若干基带模块； 所述控制器通过所述USBHUB与其他各模块进行信息交互，用于对所有模块进行状态 检测和控制； 所述导航接收机通过所述接收天线接收实际卫星信号，并将所提取的相应时刻的导航 卫星星历、历书和原始观测量信息，以及接收天线所在位置经所述USBHUB传输至所述控制 器；通过串口将时间信息发送给所述时钟驯服模块，并向所述时钟驯服模块提供IPPS信 号； 所述时钟驯服模块由所述控制器控制其工作，接收的IPPS信号和串口信息并进行本 地时钟控制，将生成的时间信号和频率信号作为所述射频模块的时钟基准信号； 所述射频模块由所述控制器控制其工作，将接收到的IPPS信号和频率信号生成各基 带模块所需的各种时钟信号；同时，所述射频模块用于接收各所述基带模块传输至的中频 信号，将中频信号调制后合路输出导航卫星射频信号，经所述发射天线发射至预先设定好 的服务区域； 每个所述基带模块都由所述控制器控制工作，在所述时钟驯服模块输出的IPPS信号 同步情况下生成对应星号的基带信号；根据所述控制器传输的数据产生基带数字信号，将 基带数字信号进行调制、DA转换成模拟中频信号后输入所述射频模块。
7. 如权利要求6所述的一种导航卫星信号发生器，其特征在于：所述时钟驯服模块包 括频率控制模块和高稳晶振，所述频率控制模块根据所述控制器传输至的控制指令，将所 述导航接收机传输至的IPPS信号和串口信息进行本地时钟控制，并与所述高稳晶振连接 进行信息交互，输出时间信号；所述高稳晶振根据所述频率控制模块传输至的压控信号输 出频率信号。
8. 如权利要求6或7所述的一种导航卫星信号发生器，其特征在于：每个所述基带模 块均包括USB接口芯片、DSP芯片、FPGA芯片和DAC芯片；所述USB接口芯片用于与所述控 制器进行信息交互，所述DSP芯片根据所述控制器传输至的参数和指令将参数进行运算， 生成电文、伪随机码、导频码，并将这些信息参数传输至所述FPGA芯片；所述FPGA芯片将接 收到的信息参数进行电文调制、伪随机码调制、导频码调制，生成数字基带信号并传输至所 述DAC芯片；所述DAC芯片将数字基带信号进行D/A变换，生成模拟信号并进行载波调制后 输出基带信号。
9. 如权利要求6或7所述的一种导航卫星信号发生器，其特征在于：所述射频模块包 括低通滤波器、上变频器、放大器、程控衰减器、衰减控制器和频率综合模块；各所述基带模 块传输至的中频信号经所述低通滤波器输入所述上变频器内进行上变频后，经所述放大器 输入所述程控衰减器进行衰减，输出射频信号；所述衰减控制器接收所述控制器传输至的 衰减控制信号，控制所述程控衰减器的衰减量；所述频率综合模块用于产生各所述基带模 块所需的各种时钟信号，同时所述频率综合模块向所述上变频器输入参考时钟基准信号。
10. 如权利要求6或7所述的一种导航卫星信号发生器，其特征在于：所述控制器内设 置有一时间补偿模块。
【专利摘要】本发明涉及一种导航卫星信号发生器及实现方法，设置一包括控制器、USBHUB、导航接收机、接收天线、时钟驯服模块、射频模块、发射天线和基带模块的导航卫星信号发生器；各模块进行状态自检；导航接收机向控制器和时钟驯服模块传输信息；时钟驯服模块进行本地授时，输出时间频率信号并传输至射频模块；控制器根据星历信息进行信号参数配置、输出时刻配置；计算伪距信息、多普勒信息、电离层信息、对流层信息、误差信息；基带模块生成中频信号；射频模块对基带信号进行调制，最后将多个频点的射频信号合成为导航卫星射频信号。本发明能生成基于实时星历的导航信号，可以是正常卫星信号或伪卫星信号，能够广泛应用于通用接收机，并且能够和在轨卫星联合定位。
【IPC分类】G01S19-11
【公开号】CN104765044
【申请号】CN201510145714
【发明人】吴巍荪
【申请人】北京华云智联科技有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月30日