[發明專利]一種電離層閃爍的衛星信號模擬系統及使用方法

有效

• 申請號: 201710902331.8
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107728125B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: 孫希延;付文濤;紀元法;符強;王守華;嚴素清;鄧洪高;吳孫勇;歐陽繕
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 石燕妮

本發明涉及一種用于電離層閃爍的衛星信號模擬系統及使用方法，適用于BDS/GPD衛星信號解決的是無法重現BDS/GPS衛星信號傳播過程中所經歷的電離層閃爍的環境的技術問題，通過采用衛星信號模擬系統適用于BDS/GPD衛星信號，包括通過串口連接的硬件裝置與上位機，所述上位機配置有上位機軟件，上位機軟件用于生成硬件裝置所需場景文件、配置模擬參數以及控制顯示硬件裝置；所述硬件裝置包括基帶信號模塊，與基帶信號模塊連接的高穩晶振，單片機模塊，DA模塊及電源模塊，DA模塊還依次連接有射頻模塊與天線，天線工作頻段覆蓋BDS/GPS衛星信號頻率的技術方案，較好的解決了該問題，可用于衛星導航定位中。

技術領域

本發明涉及導航定位領域，具體涉及一種電離層閃爍的衛星信號模擬系統及使用方法。

背景技術

伴隨著衛星導航技術的不斷發展和成熟，衛星導航系統的廣泛應用為國民經濟和社會發展起到了巨大的推動作用，并且近些年來，在精細農業、科學研究(野外生物學、氣象學、地球科學)、環境監測、突發事件和災害評估、安全保障、天體與建筑工程和自然資源分析的領域得到了越來越多的應用。目前，國際上主流的衛星導航系統有美國的GPS、俄羅斯的GLONASS和中國的北斗以及歐洲的伽利略。GPS是世界上第一種成熟的衛星導航系統，具有全能性、全球性、全天候連續性和實時性的導航定位和授時功能，能為各類用戶提供精密的三維坐標、速度和時間。中國北斗衛星導航系統(BeiDou Navigation SatelliteSystem，BDS)是中國自行研制的全球衛星導航系統。是繼美國全球定位系統(GPS)、俄羅斯格洛納斯衛星導航系統(GLONASS)之后第三個成熟的衛星導航系統。北斗衛星導航系統與GPS系統類似，由空間段、地面段和用戶段三部分組成。北斗衛星導航系統可在全球范圍內全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導航、授時服務，并具短報文通信能力，已經初步具備區域導航、定位和授時能力，定位精度10米，測速精度0.2米/秒，授時精度10納秒。由于電離層是一種非均勻色散介質，BDS/GPS衛星信號在傳播過程中很容易受其影響，特別是當低緯地區發生電離層閃爍現象時信號將會產生衰落甚至中斷，導致接收機失鎖。為此，我們必須研究電離層閃爍有關特性及其對導航接收機的各種影響，以采取必要的措施，降低其對導航定位的影響。

目前，利用BDS/GPS研究電離層閃爍的傳統方法是利用BDS/GPS監測接收機接收空間實測信號，然后再進行閃爍信號的處理，但該方法無法重現BDS/GPS衛星信號傳播過程中所經歷的電離層閃爍的環境。因此，采用一款能模擬這種信號傳播環境的設備來研究電離層閃爍就顯得尤為重要。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中存在的無法重現BDS/GPS衛星信號傳播過程中所經歷的電離層閃爍的環境的技術問題。提供一種新的電離層閃爍的衛星信號模擬系統，該電離層閃爍的衛星信號模擬系統具有使用方便、準確度高的特點。

為解決上述技術問題，采用的技術方案如下：

一種用于電離層閃爍的衛星信號模擬系統，衛星信號模擬系統適用于BDS/GPS衛星信號，包括通過串口連接的硬件裝置與上位機，所述上位機配置有上位機軟件，上位機軟件用于生成硬件裝置所需場景文件、配置模擬參數以及控制顯示硬件裝置；

所述硬件裝置包括基帶信號模塊，與基帶信號模塊連接的高穩晶振，單片機模塊，DA模塊及電源模塊，DA模塊還依次連接有射頻模塊與天線，天線工作頻段覆蓋BDS/GPS衛星信號頻率；

所述的單片機模塊用于處理基帶信號模塊通過串口發出的模擬器參數，并實時顯示處理結果；所述的高穩晶振用于提供時鐘源；所述的射頻模塊是用于對基帶信號模塊輸出中頻模擬信號進行變頻，上變頻至與BDS/GPS衛星信號相對應的載波頻段。