[發明專利]GNSS衛星信號接收分級處理仿真實驗平臺

有效

• 申請號: 201910044658.5
• 申請日: 2019-01-17
• 公開（公告）號: CN109782314B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 常海寧;朱雅涵
• 申請（專利權）人: 山東航向電子科技有限公司
• 主分類號: G01S19/37
• 分類號: G01S19/37;G01S19/24
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 盧登濤

本發明公開一種GNSS衛星信號接收分級處理仿真實驗平臺，屬于信號處理技術領域，包括GNSS衛星信號接收天線、射頻前端處理設備以及數據處理計算機，數據處理計算機內的實驗模塊包括BDS/GPS星座實驗模塊、BDS/GPS衛星信號實驗模塊、BDS/GPS衛星信號捕獲實驗模塊、BDS/GPS衛星信號跟蹤實驗模塊和BDS/GPS定位實驗模塊，將硬件與具有GNSS衛星信號處理功能的軟件平臺結合到一起，能夠實現GNSS衛星信號的接收和處理，同時具備多個仿真實驗環節，解決了現有技術中軟件運行時需要配置復雜的運行庫，操作繁瑣、對計算機的性能要求很高。軟件的可操作性差，用戶無法根據自身需求進行變量控制的技術問題。

技術領域

本發明涉及一種GNSS衛星信號接收分級處理仿真實驗平臺，屬于信號處理技術領域。

背景技術

GNSS信號是GNSS衛星向用戶播發的一種用于導航定位的調制波，GNSS衛星信號接收仿真實驗用于目前的教學平臺中，現有技術中的仿真教學平臺只包含軟件部分，不能進行GNSS衛星數據的接收及回放，信號的捕獲、跟蹤和定位結果的解算一次完成，忽視中間過程，無法分級處理。軟件運行時需要配置復雜的運行庫，操作繁瑣、對計算機的性能要求很高。軟件的可操作性差，用戶無法根據自身需求進行變量控制。在安全方面，同類產品大多使用看門狗加密，這種加密方法成本高，使用麻煩。

現有的GNSS仿真實驗平臺只能進行仿真實驗，也就是說此類實驗平臺無法接收真實的衛星導航信號，只能靠模擬來解釋GNSS原理。從接收導航衛星信號到得到最終定位結果要經過捕獲、跟蹤以及位置解算三大步，現有的GNSS仿真實驗平臺往往忽略捕獲與跟蹤這兩步，導入原始觀測數據后不經過中間過程直接輸出最終的定位結果，用戶不能獲得捕獲結果和跟蹤結果，當然也就無法對捕獲性能和跟蹤性能進行分析，特別是在定位結果出現錯誤時，很難定位錯誤原因。

發明內容

本發明的目的在于提供一種GNSS衛星信號接收分級處理仿真實驗平臺，將硬件與具有GNSS衛星信號處理功能的軟件平臺結合到一起，能夠實現GNSS衛星信號的接收和分級處理，同時具備多個仿真實驗環節，解決了現有技術中出現的問題。

本發明所述的GNSS衛星信號接收分級處理仿真實驗平臺，包括GNSS衛星信號接收天線、射頻前端處理設備以及數據處理計算機，GNSS衛星信號天線接收GNSS衛星信號，射頻前端處理設備將GNSS衛星信號經過前端處理后將處理后的信號通過通訊接口傳輸到數據處理計算機中，數據處理計算機接收到信號后進行信號捕捉、跟蹤，得到GNSS衛星定位信息并對精度因子進行分析實驗，數據處理計算機內的實驗模塊包括BDS/GPS星座實驗模塊、BDS/GPS衛星信號實驗模塊、BDS/GPS衛星信號捕獲實驗模塊、BDS/GPS衛星信號跟蹤實驗模塊和BDS/GPS定位實驗模塊，上述各個模塊之間相互獨立，數據分級處理，每一級的結算結果自動保存并且作為下一級的輸入。

所述的射頻前端處理設備包括第一級帶通濾波器、第一級放大器、第二級帶通濾波器、混頻器、第三級帶通濾波器、第二級放大器和A/D轉換器，上述各個裝置依次連接，其中第一級帶通濾波器連接GNSS衛星信號接收天線，A/D轉換器通過USB接口連接數據處理計算機。

所述的BDS/GPS星座實驗模塊包括衛星軌道實驗子模塊和衛星星下點軌跡實驗子模塊，其中衛星軌道試驗子模塊中通過設置軌道參數來模擬北斗和GPS衛星的運行軌道，軌道參數包括軌道升交點、平均近地角、軌道高度、軌道傾角和軌道長半軸。