[實用新型]一種北斗衛星信號模擬器

有效

• 申請號: 201220390891.2
• 申請日: 2012-08-08
• 公開（公告）號: CN202904019U
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 李銀虎;紀元法
• 申請（專利權）人: 深圳中冀聯合科技股份有限公司
• 主分類號: G01S19/23
• 分類號: G01S19/23
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

技術領域

本實用新型涉及北斗衛星導航及測試領域，具體涉及一種北斗衛星信號模擬器。?

背景技術

北斗衛星導航系統（Compass）是中國自行研制的全球衛星定位與通信系統（GNSS），是繼美國的全球定位系統（GPS）和俄羅斯的GLONASS之后第三個成熟的衛星導航系統。系統由空間端、地面端和用戶端三部分組成，可在全球范圍內全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠的定位、導航、授時服務，并兼具短報文通信能力。截止2012年5月在軌衛星12顆，已經初步具備區域導航、定位和授時能力。北斗衛星導航系統將在2020年形成全球覆蓋能力。由于北斗衛星尚在建設中，因此若要對北斗接收機進行生產、測試和技術研究，測定接收機對衛星信號接收及定位性能，或者北斗接收機在彈載等復雜環境下的定位可用性等應用場合，則需要首先研制出北斗模擬器來模擬產生北斗系統的所有衛星導航信號，為北斗接收機的研制開發、測試提供仿真環境。然而，鑒于北斗衛星導航系統剛開始向中國及周邊地區提供連續的導航定位和授時服務，北斗衛星導航信號模擬器研究領域國外公開發表的技術文獻很少。?

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種北斗衛星信號模擬器，其能夠對北斗衛星信號進行模擬，且具有攜帶方便和操作簡單的特點。?

為解決上述問題，本實用新型是通過以下方案實現的：?

一種北斗衛星信號模擬器，主要由電源模塊、以及與電源模塊相連的時鐘模塊、液晶顯示模塊、單片機、FPGA處理模塊、數模轉換模塊、上變頻模塊和信號衰減模塊組成；其中，時鐘模塊和液晶顯示模塊連接在單片機上；單片機通過串口與外部PC機相連；單片機連接FPGA處理模塊；FPGA處理模塊的輸出端與數模轉換模塊的輸入端連接；數模轉換模塊的輸出端連接上變頻模塊；上變頻模塊的輸出端連接信號衰減模塊，信號衰減模塊上設有北斗衛星信號輸出口；信號衰減模塊與單片機相互連接。?

上述方案中，連接單片機與外部PC機的串口為RS232串口。?

上述方案中，所述液晶顯示模塊為型號是12864的液晶屏。?

上述方案中，所述數模轉換模塊為AD9857芯片。?

與現有技術相比，本實用新型具有如下特點：?

1、能夠通過簡單的電路構成實現北斗衛星信號的模擬，從而能夠為北斗接收機的研制開發、測試提供仿真環境；當僅僅需要驗證接收機的信號接收情況比如靈敏度測試時，可以只生成單通道的北斗衛星信號，模擬器就不需要大規模的信息計算，而節省大部分軟硬件設計；?

2、用戶只需在衛星號和功率改變之處，通過串口完成北斗衛星的選擇和功率選擇，之后便能夠將外部PC機與單片機分離，從而能夠減小設備的體積，便于攜帶；?

3、通過信號衰減模塊能夠對模擬器輸出的北斗衛星模擬信號進行衰減，以是各種信號功率設置。?

附圖說明

圖1為本實用新型一種北斗衛星信號模擬器的原理框圖。?

具體實施方式

參見圖1，本實用新型一種北斗衛星信號模擬器，主要由電源模塊、以及與電源模塊相連的時鐘模塊、液晶顯示模塊、單片機、FPGA處理模塊、數模轉換模塊、上變頻模塊和信號衰減模塊組成。其中，時鐘模塊和液晶顯示模塊連接在單片機上；單片機通過串口與外部PC機相連；單片機連接FPGA處理模塊；FPGA處理模塊的輸出端與數模轉換模塊的輸入端連接；數模轉換模塊的輸出端連接上變頻模塊；上變頻模塊的輸出端連接信號衰減模塊，信號衰減模塊上設有北斗衛星信號輸出口；信號衰減模塊與單片機相互連接。?

電源模塊根據模擬器的輸出功率和模擬器內部各模塊對電源的要求完成電源電壓轉換，為模擬器內部各模塊提供線性穩壓電源。在本實施例中，電源模塊根據模擬器系統輸出功率和系統各個芯片及電路部分對電源的要求，電源模塊采用占用空間小、紋波小以及電源質量好的線性穩壓電源，以完成一般220V市電到5V的轉換，給單片機、數模轉換模塊、上變頻等模塊電路供電。FPGA處理模塊供電電壓為3.3V，由FPGA處理模塊內部基帶板的電源管理芯片實現5V到3.3V的電壓轉換。?

時鐘模塊提供穩定的時鐘給單片機，實現對整個模擬器的控制；同時給FPGA處理模塊提供工作參考時鐘并通過鎖相環得到相應穩定的系統中斷信號和通道同步脈沖，驅動FPGA處理模塊內的基帶板的工作；同時實現對模數轉換模塊的工作配置；同時給上變頻模塊提供所需標準的本振時鐘。?

單片機為本模擬器的控制CPU，具體實現如下功能：?