[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于PXI總線的導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)干擾仿真和性能分析平臺(tái)及其方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510427601.5
• 申請(qǐng)日: 2015-07-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104977592B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦紅磊;蘇紅偉;郎榮玲
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01S19/23
• 分類(lèi)號(hào): G01S19/23;G01S19/21
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實(shí)專(zhuān)利事務(wù)所11121
• 代理人: 姜榮麗

1.一種基于PXI總線的導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)干擾仿真和性能分析平臺(tái)，其特征在于：所述的平臺(tái)包括通過(guò)PXI總線進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)的平臺(tái)控制模塊、干擾信號(hào)仿真模塊和干擾信號(hào)性能分析模塊，所述的平臺(tái)控制模塊用于干擾仿真任務(wù)配置、干擾信號(hào)數(shù)字生成和儀器控制；所述的干擾信號(hào)仿真模塊用于進(jìn)行干擾信號(hào)數(shù)模轉(zhuǎn)換得到中頻干擾模擬信號(hào)，然后結(jié)合信號(hào)源的本振信號(hào)進(jìn)行干擾信號(hào)上變頻，得到干擾射頻信號(hào)并通過(guò)天線發(fā)送；所述的干擾信號(hào)性能分析模塊包括射頻前端、軟件接收機(jī)和干擾射頻信號(hào)性能分析三部分，射頻前端接收射頻信號(hào)到軟件接收機(jī)，軟件接收機(jī)完成衛(wèi)星信號(hào)的捕獲、跟蹤和定位解算的功能，根據(jù)需要計(jì)算出干擾射頻信號(hào)性能分析中需要的參數(shù)；所述的射頻信號(hào)包括干擾射頻信號(hào)和衛(wèi)星信號(hào)；

所述的干擾信號(hào)數(shù)字生成過(guò)程，具體為：

(2.1)確定干擾信號(hào)為靜態(tài)，則無(wú)相對(duì)相位角的變化，干擾信號(hào)數(shù)字生成方法為：

y＝cos 2πf₀t

其中，f₀為干擾信號(hào)的中心頻率，t為時(shí)間，y為干擾信號(hào)數(shù)字形式，也稱(chēng)干擾數(shù)據(jù)；

(2.2)確定濾波器的中心頻率和帶寬：設(shè)置濾波器的中心頻率f1和帶寬B；

(2.3)選擇采樣頻率f_s，采樣時(shí)間間隔為t_s＝1/f_s，采集數(shù)據(jù)數(shù)量為N，則采集時(shí)間為t＝0:t_s:(N-1)t_s；

(2.4)采集數(shù)據(jù)，根據(jù)所設(shè)置的參數(shù)生成余弦波數(shù)據(jù)波形和頻域圖；

(2.5)對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換后得到干擾數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)到自定義文件cos50mhz.coe文件；

所述的AD轉(zhuǎn)換有符號(hào)位，分辨率為14位；

所述的干擾信號(hào)數(shù)模轉(zhuǎn)換，具體為：

(1)設(shè)置FPGA時(shí)鐘頻率為200Mhz，DA時(shí)鐘頻率為400Mhz；

(2)把干擾數(shù)據(jù)所在的文件cos50mhz.coe分別保存到ROM IP核rand1和rand2中，用200Mhz時(shí)鐘采樣頻率驅(qū)動(dòng)rand1的地址以0、2、4……4998、0……循環(huán)輸出數(shù)據(jù)dout1，驅(qū)動(dòng)rand2的地址以1、3、5、……4999、1……循環(huán)輸出數(shù)據(jù)dout2；

(3)分別設(shè)置濾波器fir1和fir2的中心頻率為50Mhz，帶寬為2.046Mhz，采樣頻率為200Mhz，輸入輸出均為14位；用200Mhz時(shí)鐘采樣頻率分別驅(qū)動(dòng)輸出數(shù)據(jù)dout1、dout2通過(guò)濾波器fir1、fir2進(jìn)行濾波，輸出數(shù)據(jù)分別為dout3和dout4；

(4)分別對(duì)輸出數(shù)據(jù)dout3和dout4符號(hào)位取反，然后先后通過(guò)原語(yǔ)語(yǔ)句ODDR和OBUFDS，最后匯合后以400Mhz的時(shí)鐘頻率數(shù)據(jù)進(jìn)入采樣頻率為400Mhz的I、Q兩路DA轉(zhuǎn)換通道，中頻干擾模擬信號(hào)生成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于PXI總線的導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)干擾仿真和性能分析平臺(tái)，其特征在于：所述的信號(hào)源為SC5505A信號(hào)源；所述的干擾信號(hào)上變頻采用SC5412A上變頻板實(shí)現(xiàn)；干擾信號(hào)數(shù)模轉(zhuǎn)換在FPGA上實(shí)現(xiàn)，選用基于PXI總線的FPGA載板，采用Virtex-5XC5VSX95T處理芯片，板載512MB DDR2 DRAM內(nèi)存，同時(shí)通過(guò)兩組SubPORT接口向外部提供數(shù)字I/O資源；核心部分是雙通道14bit最高采樣率為400MSPS的DA子卡，DA子卡的采樣頻率配置400MSPS，DA子卡上有一塊時(shí)鐘管理芯片AD9516，為數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器DAC提供時(shí)鐘，時(shí)鐘管理芯片通過(guò)FPGA主控模塊進(jìn)行配置，并且DA子卡帶有一個(gè)對(duì)外的時(shí)鐘輸出，該時(shí)鐘輸出是由AD9516提供，且通過(guò)FPGA主控模塊進(jìn)行配置是否時(shí)鐘輸出；還有一路Trig輸入，作為數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器DAC的觸發(fā)，實(shí)現(xiàn)DA子卡間的同步及觸發(fā)。