GNSS 模擬器可分為射頻(RF)模擬器和中頻(IF)模擬器。射頻模擬器直接生成與真實 GNSS 衛(wèi)星發(fā)射頻率相同的射頻信號,通常涵蓋 GPS L1、L2、L5 頻段,以及北斗、GLONASS 等其他系統(tǒng)對應頻段。其優(yōu)勢在于能直接模擬衛(wèi)星信號在空中傳播后的真實狀態(tài),無需接收機進行額外的下變頻處理,適用于對接收機前端射頻性能測試,如天線性能、射頻濾波器效果評估等。而中頻模擬器輸出的是經(jīng)過下變頻后的中頻信號,頻率一般在幾百兆赫茲以下。這種類型便于進行信號處理算法的測試與驗證,因為中頻信號更易于被數(shù)字信號處理設備采集和分析,開發(fā)人員可專注于研究信號解算、定位算法等重心功能。GPS 導航模擬器模擬復雜路況,優(yōu)化車載導航系統(tǒng)體驗。便攜式GNSS接收器錄制回放
GNSS 模擬器具有出色的應用適配能力。在測繪領域,可模擬不同地形地貌下的衛(wèi)星信號,無論是平原地區(qū)的開闊視野,還是山區(qū)的信號遮擋環(huán)境,都能精細模擬,滿足測繪設備在復雜地理條件下的測試需求。在自動駕駛行業(yè),模擬器能根據(jù)車輛行駛場景,模擬高速行駛、城市道路擁堵、路口轉(zhuǎn)彎等不同狀態(tài)下的衛(wèi)星信號變化,助力自動駕駛系統(tǒng)的研發(fā)與測試。對于航空航天應用,它可模擬飛機起飛、巡航、降落以及衛(wèi)星在軌道運行等不同階段的信號環(huán)境,確保航空航天設備的導航系統(tǒng)在各種工況下都能得到充分測試,適配多種行業(yè)的多樣化應用場景。gnss射頻模擬器錄制回放GNSS 射頻模擬器支持多頻段輸出,適配多種接收機。
GNSS 模擬器依托高性能硬件構建。其重心信號生成模塊配備了先進的數(shù)字信號處理器(DSP),具備強大的運算能力,能夠?qū)崟r處理復雜的衛(wèi)星信號生成算法。例如,面對大量衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)的快速運算需求,DSP 可高效完成,確保信號生成的及時性與準確性。同時,采用現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)技術,使硬件具備高度的靈活性。研發(fā)人員能根據(jù)不同的測試需求,靈活配置信號生成流程,快速實現(xiàn)對不同衛(wèi)星系統(tǒng)信號特征的模擬。高精度的時鐘源也是關鍵硬件組件,像原子鐘提供的超高穩(wěn)定性時間基準,保障了模擬器生成信號的時間精度,讓多衛(wèi)星信號間的同步誤差極小,為模擬真實衛(wèi)星信號環(huán)境奠定堅實基礎。
軟件算法在 GNSS 模擬器中起著智能重心的作用。軌道預測算法根據(jù)衛(wèi)星的開普勒軌道參數(shù)以及攝動模型,精確計算衛(wèi)星在不同時刻的位置和速度,為信號生成提供基礎數(shù)據(jù)。信號調(diào)制算法將導航電文、偽隨機碼等信息按照特定的調(diào)制方式加載到載波上,生成符合衛(wèi)星信號特征的模擬信號。誤差模擬算法用于模擬信號傳播過程中的各種誤差,如電離層延遲誤差、對流層延遲誤差、多路徑誤差等,通過數(shù)學模型精確計算并疊加到模擬信號中,以真實反映實際環(huán)境對信號的影響。數(shù)據(jù)融合算法在與其他設備協(xié)同工作時發(fā)揮重要作用,例如將模擬器生成的衛(wèi)星信號數(shù)據(jù)與慣性測量單元的姿態(tài)數(shù)據(jù)進行融合,輸出綜合的導航信息,為測試接收機的組合導航性能提供數(shù)據(jù)支持。GNSS 發(fā)生器能定制信號參數(shù),滿足特殊應用的信號要求。
信號調(diào)制過程:生成的基帶信號需要經(jīng)過調(diào)制才能模擬真實 GNSS 信號。常見的調(diào)制方式是二進制相移鍵控(BPSK)調(diào)制。在這個過程中,將基帶信號的信息加載到高頻載波上。具體而言,利用載波的相位變化來表示基帶信號中的 “0” 和 “1”。比如,當基帶信號為 “0” 時,載波相位不變;當基帶信號為 “1” 時,載波相位翻轉(zhuǎn) 180 度。通過這種調(diào)制方式,把低頻的基帶信號轉(zhuǎn)換為高頻的射頻信號,使其能夠在空氣中遠距離傳播,并且符合 GNSS 信號在空中傳播的特性,便于后續(xù)被 GNSS 接收機接收和解調(diào)。GPS 軌跡模擬器導入地圖數(shù)據(jù),生成真實場景軌跡。gnss射頻模擬器錄制回放
GPS 模擬器模擬真實 GPS 信號環(huán)境,用于測試定位設備性能。便攜式GNSS接收器錄制回放
基礎型 GNSS 模擬器功能相對簡單,主要能夠模擬衛(wèi)星信號的基本特征,如生成固定數(shù)量衛(wèi)星的標準信號,可進行簡單的信號強度調(diào)節(jié)。它適用于初學者對 GNSS 接收機基本功能的初步測試,以及一些對信號模擬要求不高的基礎教學場景。高級型 GNSS 模擬器則具備豐富的功能,除了模擬常規(guī)信號外,還能精確模擬復雜的信號環(huán)境,如多徑效應、信號干擾等。它可設置多種動態(tài)場景,對接收機的抗干擾能力、動態(tài)性能等進行多方面測試,常用于專業(yè)的科研項目以及不錯產(chǎn)品的研發(fā)測試。便攜式GNSS接收器錄制回放
單系統(tǒng) GNSS 模擬器專注于模擬某一種衛(wèi)星導航系統(tǒng)的信號,比如模擬 GPS 信號的模擬器。它適用于...
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