[發明專利]一種導航信號高速射頻采集回放裝置及方法

在審

• 申請號: 202011159349.1
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN111999751A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 魯志勇;張國柱;仝海波;趙鵬;成葵交;吳禮杰;袁宏成;劉柯呈;蘇暢
• 申請（專利權）人: 湖南跨線橋航天科技有限公司
• 主分類號: G01S19/37
• 分類號: G01S19/37;G01S19/24
• 代理公司: 長沙睿翔專利代理事務所(普通合伙) 43237
• 代理人: 周松華;孫建霞

本發明公開了一種導航信號高速射頻采集回放裝置及方法。裝置包括：信號采樣模塊，用于將射頻信號中的非導航信號頻率進行濾除并對濾波后的模擬信號轉換為數字信號；數據分發模塊，用于對采樣的數字信號進行切片以形成一個個報文并通過光口并行分發出去；本地存儲和控制模塊，用于控制數據分發模塊發出的報文數據在本地存儲或外部存儲；分布式存儲模塊，用于作為外部存儲；數據處理模塊，用于對數據分發模塊發出的報文數據進行濾波處理；信號回放模塊，用于將濾波處理后的數字信號轉換為模擬信號并將該模擬信號搬移至導航信號頻譜。本發明可將所有導航頻率段的數據同時采集并于數據分析，無需本振信號、無需下變頻，射頻通道設計更為簡單。

技術領域

本發明涉及導航技術領域，更具體地說，特別涉及一種導航信號高速射頻采集回放裝置及方法。

背景技術

導航信號具有載波頻率高、數據實時性高、數據量大等特點，在實際研發測試中，經常需要將導航信號錄制下來，反復播放，以方便故障重現、數據分析等。

導航信號采集回放設備是一款將導航射頻信號實時采集并存儲到磁盤中，以及將存儲后的數據還原成導航射頻信號的設備，可用于各類導航產品的檢測認證，研發測試和故障排查、信號分析和算法研究等。

目前GNSS采集回放儀主要是先將射頻信號轉換為中頻再進行采集的方式（如圖1所示），需采用下變頻方式，ADC采樣率較低，無法將GPS、北斗、GLONASS、Galileo信號在同一通道同時采集，無法進行高精度的分析和算法處理；射頻采集回放設備，使用ADC直接采集射頻信號，相對中頻方式ADC速率較高，目前射頻采集回放設備（如圖2所示），主要應用于雷達信號采集回放，在導航領域還未使用。高采樣率的射頻直采帶來了大量數據傳輸，普通存儲器在速率上和容量上無法滿足設計要求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種導航信號高速射頻采集回放裝置及方法，以克服現有技術所存在的缺陷。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種導航信號高速射頻采集回放裝置，包括：

信號采樣模塊，用于將射頻信號中的非導航信號頻率進行濾除并對濾波后的模擬信號轉換為數字信號；

數據分發模塊，用于對采樣的數字信號進行切片以形成一個個報文并通過光口并行分發出去；

本地存儲和控制模塊，用于控制數據分發模塊發出的報文數據在本地存儲或外部存儲；

分布式存儲模塊，用于作為外部存儲；

數據處理模塊，用于對數據分發模塊發出的報文數據進行濾波處理；

信號回放模塊，用于將濾波處理后的數字信號轉換為模擬信號并將該模擬信號搬移至導航信號頻譜；

所述信號采樣模塊、數據分發模塊、數據處理模塊、信號回放模塊依次連接，所述本地存儲和控制模塊與數據分發模塊連接，所述分布式存儲模塊與本地存儲和控制模塊連接。

進一步地，所述數據分發模塊和數據處理模塊集成于FPGA模塊中。

進一步地，所述信號采樣模塊包括：

濾波器，用于將射頻信號中的非導航信號頻率進行濾除；

高速ADC模塊，該高速ADC模塊的采樣率大于導航信號頻率，用于對濾波后的模擬信號轉換為數字信號；

所述濾波器與高速ADC模塊連接，所述高速ADC模塊與數據分發模塊連接。

進一步地，所述信號回放模塊包括：

DAC模塊，用于將濾波處理后的數字信號轉換為模擬信號；

上變頻模塊，用于將DAC模塊轉換后的模擬信號搬移至導航信號頻譜；