[發明專利]在載體旋轉條件下衛星的射頻信號的生成方法和裝置

有效

• 申請號: 201210031899.4
• 申請日: 2012-02-13
• 公開（公告）號: CN102540210A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 劉學維;鄭瑞鋒;童長海
• 申請（專利權）人: 北京華力創通科技股份有限公司
• 主分類號: G01S19/23
• 分類號: G01S19/23
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;黃曉軍

技術領域

本發明涉及計算機應用技術領域，尤其涉及一種在載體旋轉條件下衛星的射頻信號的生成方法和裝置。

背景技術

繼GPS(Global?Positioning?System，全球定位系統)后，各國致力于研制自己的衛星導航系統，我國在北斗一代衛星導航系統的基礎上，開創了北斗二號衛星導航系統的新局面，并取得了階段性成果。然而，北斗衛星導航系統的發展卻面臨著眾多挑戰。為了開展北斗制導技術研究，旋轉體制的設備在高速飛行的同時還進行高速旋轉運動，導致旋轉體制的設備的可見星數目、接收衛星射頻信號的幅度、多普勒、載波相位快速變化，因此，對接收機的捕獲、跟蹤性能提出了更高的要求。

現有技術中，還沒有在載體旋轉條件下模擬生成衛星的射頻信號的方法。

發明內容

本發明的實施例提供了一種在載體旋轉條件下衛星的射頻信號的生成方法和裝置，以實現有效地生成旋轉條件下的衛星射頻信號。

一種在載體旋轉條件下衛星的射頻信號的生成方法，包括：

計算載體天線的旋轉速度，根據所述載體天線的旋轉速度計算載體旋轉引起的多普勒頻移；

建立載體的天線坐標系，根據所述天線坐標系計算載體旋轉狀態下載體天線的增益和接收信號功率；

根據所述多普勒頻移和載體天線的天線增益和接收信號功率，生成衛星的射頻信號。

一種在載體旋轉條件下衛星的射頻信號的生成裝置，包括：

多普勒頻移計算模塊，用于計算載體天線的旋轉速度，根據所述載體天線的旋轉速度計算載體旋轉引起的多普勒頻移；

增益和功率計算模塊，用于建立載體的天線坐標系，根據所述天線坐標系計算載體旋轉狀態下載體天線的增益和接收信號功率；

射頻信號生成模塊，用于根據所述多普勒頻移計算模塊所計算的多普勒頻移和所述增益和功率計算模塊所計算的載體天線的天線增益和接收信號功率，生成衛星的射頻信號。

由上述本發明的實施例提供的技術方案可以看出，本發明實施例通過建立載體的天線坐標系，計算載體天線的旋轉速度，根據所述載體天線的旋轉速度計算載體旋轉引起的多普勒頻移，在模擬多種載體運動軌跡的同時對載體運動姿態進行建模，可生成旋轉條件下的衛星射頻信號，為彈載接收機的研發測試提供仿真信號源。

附圖說明

圖1為本發明實施例一提供的一種在載體旋轉條件下衛星的射頻信號的生成方法的處理流程圖；

圖2為本發明實施例一提供的一種載體的天線旋轉模型的示意圖；

圖3為本發明實施例一提供的一種載體的天線坐標系的示意圖；

圖4為本發明實施例二提供的一種在載體旋轉條件下衛星的射頻信號的生成裝置的具體結構圖；

圖5為本發明實施例二提供的一種衛星射頻信號模擬器的具體結構圖。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖，以對本發明實施例進行清楚、完整地描述人員。

實施例一

空間中的載體的高速旋轉運動會造成載體對接收天線的遮擋，造成衛星可見性變化，在載體旋轉的同時，載體的接收信號的多普勒和信號功率也隨之發生變化。

本發明實施例通過建立載體坐標系，并將衛星在地平坐標系中的位置轉換到載體坐標系，從而計算衛星仰角，根據衛星仰角判斷衛星可見性。通過建立天線旋轉模型，計算衛星與用戶的實時偽距矢量與天線轉速之間的角度關系，從而計算載體的接收信號的多普勒功率。通過載體的接收信號到接收天線的入射角度計算天線增益及接收信號功率，最終建立信號生成硬件平臺生成射頻信號。

為便于對本發明實施例的理解，下面結合附圖及具體實施例做進一步的解釋說明。

實施例一

該實施例提供的一種在載體旋轉條件下衛星的射頻信號的生成方法的處理流程如圖1所示，包括如下的處理步驟：

步驟11：建立載體的天線旋轉模型。

在載體坐標系下建立載體的天線旋轉模型，求出天線轉速與偽距之間的角度關系。該實施例提供的一種載體的天線旋轉模型示意圖如圖2，上述偽距是通過GPS觀測得到的載體到衛星之間的距離。