一種產(chǎn)生多場景多系統(tǒng)的衛(wèi)星數(shù)字中頻信號的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多用戶場景多系統(tǒng)的衛(wèi)星數(shù)字中頻信號產(chǎn)生方法，涉及全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)領(lǐng)域。該裝置產(chǎn)生的是衛(wèi)星數(shù)字中頻信號，可以模擬接收機(jī)接收到的不同系統(tǒng)的衛(wèi)星信號，包括GPS、GLONASS、北斗系統(tǒng)等；還可以模擬接收機(jī)的各種運動狀態(tài)，包括靜止、勻速直線運動、勻加速直線運動等。實施例中，本發(fā)明由場景產(chǎn)生模塊、衛(wèi)星位置計算模塊、偽距計算模塊、頻率調(diào)節(jié)字計算模塊、碼產(chǎn)生模塊、載波產(chǎn)生模塊、調(diào)制模塊、噪聲產(chǎn)生模塊和編碼模塊組成。本發(fā)明對用戶場景的控制和不同系統(tǒng)的控制采用軟件配置寄存器的方式，并且直接產(chǎn)生數(shù)字中頻信號，設(shè)計靈活、成本低，滿足導(dǎo)航接收機(jī)設(shè)計的多種需要，具有實用價值。
【專利說明】一種產(chǎn)生多場景多系統(tǒng)的衛(wèi)星數(shù)字中頻信號的方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種衛(wèi)星數(shù)字中頻信號的產(chǎn)生方法。

【背景技術(shù)】
[0002]全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS)在當(dāng)今社會已扮演著非常重要的角色，隨著中國北斗系統(tǒng)的完善和投入使用，全球可以實現(xiàn)獨立衛(wèi)星導(dǎo)航定位的系統(tǒng)已經(jīng)有三個，分別是美國的GPS系統(tǒng)，俄羅斯的GL0NASS系統(tǒng)和中國的北斗系統(tǒng)。隨著定位、導(dǎo)航和授時服務(wù)需求的不斷增加，針對多系統(tǒng)的基帶處理器的研究與開發(fā)不斷深入，基于不同系統(tǒng)的雙?；蚨嗄５慕邮諜C(jī)也日漸增多。所以，在基帶接收機(jī)的開發(fā)過程中，針對多系統(tǒng)的導(dǎo)航衛(wèi)星信號模擬源是必不可少的設(shè)備。
[0003]導(dǎo)航衛(wèi)星模擬信號源，一般產(chǎn)生復(fù)雜，價格昂貴，且存在各個通道時延不一致的問題。在衛(wèi)星接收機(jī)的開發(fā)過程中，射頻電路的開發(fā)并不需要信號源的輔助，基帶開發(fā)只要接收兩位數(shù)字中頻信號即可。所以數(shù)字信號源即可滿足接收機(jī)開發(fā)過程需求，且設(shè)計靈活，容易實現(xiàn)，也不存在通道一致性的問題，可產(chǎn)生比模擬信號源更高的偽距精度。
[0004]眾所周知，基帶接收機(jī)主要完成信號的捕獲、跟蹤和導(dǎo)航電文的解調(diào)，衛(wèi)星信號源不僅要正確模擬出基帶接收機(jī)接收到的信號狀態(tài)，并且要滿足基帶接收機(jī)的多種要求，如不同的用戶場景和不同的GNSS系統(tǒng)。
[0005]所以本發(fā)明提出了一種實現(xiàn)多用戶場景和多系統(tǒng)的衛(wèi)星數(shù)字中頻信號的裝置，直接生成兩位數(shù)字中頻信號，可以靈活配置不同的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、用戶場景和信噪比，生成數(shù)字信號不需要經(jīng)過射頻模塊則可以直接送入基帶接收機(jī)，易于接收機(jī)的調(diào)試、成本低、設(shè)計靈活。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明的技術(shù)目的是實現(xiàn)一種多用戶場景多系統(tǒng)的衛(wèi)星數(shù)字中頻信號發(fā)生方法及裝置，通過衛(wèi)星與用戶的偽距差來計算碼頻率調(diào)節(jié)字和載波頻率調(diào)節(jié)字的變化來實現(xiàn)不同用戶場景下衛(wèi)星信號的動態(tài)變化，通過軟件配置寄存器的形式來實現(xiàn)不同GNSS系統(tǒng)產(chǎn)生的衛(wèi)星信號。
[0007]本發(fā)明是模擬用戶接收到的實時的衛(wèi)星信號的狀態(tài)，要達(dá)到這個目的有兩個要點，一是正確的模擬出衛(wèi)星與接收機(jī)之間的運動狀態(tài)，二是正確的模擬出衛(wèi)星信號的調(diào)制方式。
[0008]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0009]本發(fā)明提供了一種產(chǎn)生衛(wèi)星數(shù)字中頻信號的方法，所述方法包括:
[0010]產(chǎn)生不同的用戶場景函數(shù)，配置不同的GNSS系統(tǒng)參數(shù)；
[0011 ] 通過衛(wèi)星星歷計算衛(wèi)星參數(shù)和偽距；
[0012]根據(jù)At內(nèi)偽距的變化量，得到碼頻率調(diào)節(jié)字和載波頻率調(diào)節(jié)字的變化值；
[0013]根據(jù)更新的載波頻率控制字和碼頻率控制字，產(chǎn)生正余弦載波信號和測距碼信號，并將導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)碼和測距碼的調(diào)制值加載到載波上；
[0014]產(chǎn)生噪聲信號，并疊加在產(chǎn)生的調(diào)制信號上，編碼后輸出兩位數(shù)字中頻信號。
[0015]優(yōu)選的，所述得到的兩位數(shù)字中頻信號以后，本方法還包括:將此數(shù)字信號輸入到基帶接收機(jī)中，并最終由接收機(jī)確定用戶位置，將定位的結(jié)果與輸入的用戶位置做數(shù)據(jù)比較。
[0016]優(yōu)選的，所述通過衛(wèi)星星歷計算衛(wèi)星參數(shù)和偽距，具體為:
[0017]根據(jù)已知的導(dǎo)航電文轉(zhuǎn)換成可用的衛(wèi)星星歷，通過衛(wèi)星星歷求得已知時刻的衛(wèi)星位置、衛(wèi)星仰角和對流層電離層延時誤差，計算得出仰角大于5°的衛(wèi)星與用戶之間的偽距。
[0018]優(yōu)選的，所述根據(jù)At內(nèi)偽距的變化量，得到碼頻率調(diào)節(jié)字和載波頻率調(diào)節(jié)字的變化值，具體為:
[0019]首先每次中斷中衛(wèi)星與用戶的偽距的變化量、偽距的變化量的變化量、偽距的三次變化量，即衛(wèi)星與用戶之間的速度、加速度、加加速度；然后將偽距的變化量轉(zhuǎn)換為三級相位累加器的頻率控制字、調(diào)頻斜率控制字、二次調(diào)頻斜率控制字，計算得到此時刻的載波頻率調(diào)節(jié)字和碼頻率調(diào)節(jié)字。
[0020]優(yōu)選的，所述根據(jù)更新的載波頻率控制字和碼頻率控制字，產(chǎn)生正余弦載波信號和測距碼信號，并將導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)碼和測距碼的調(diào)制值加載到載波上，具體為:
[0021]載波頻率調(diào)節(jié)字輸入數(shù)控振蕩器(DCO)，得到階梯型周期信號和溢出信號，所得到的溢出信號即為載波周期，階梯型周期信號通過正余弦函數(shù)查找表得到載波的正弦和余弦值，即可得到載波信號；測距碼頻率通過碼DCO來產(chǎn)生，測距碼頻率調(diào)節(jié)字輸入DC0，得到周期溢出信號，即為碼頻率，在碼頻率的控制下，測距碼序列通過線性反饋移位寄存器來產(chǎn)生；在歷元計數(shù)器的控制下按時序?qū)?dǎo)航電文調(diào)制在測距碼上；再將數(shù)據(jù)碼與測距碼的調(diào)制值加載到載波上。
[0022]優(yōu)選的，所述產(chǎn)生噪聲信號，并疊加在產(chǎn)生的調(diào)制信號上，編碼后輸出數(shù)字中頻信號，具體為:
[0023]將載波信號與碼信號通過一定方式調(diào)制以后，再將12通道的衛(wèi)星信號疊加在一起，最后加入噪聲信號，信噪比的大小可以通過開發(fā)板上的按鍵隨時改變，通過9283編碼方式或signmag編碼方式得到兩位數(shù)字中頻信號輸出。
[0024]本發(fā)明還提供了一種產(chǎn)生多用戶場景多系統(tǒng)的衛(wèi)星數(shù)字中頻信號的裝置，所述裝置包括:信息處理模塊和信號處理模塊；其中，
[0025]所述信息處理模塊，用于通過星歷來獲取衛(wèi)星位置、延時誤差和偽距，并通過偽距變化量來獲取當(dāng)前時刻碼頻率調(diào)節(jié)字和載波頻率調(diào)節(jié)字；
[0026]所述信號處理模塊，用于在當(dāng)前碼頻率調(diào)節(jié)字和載波頻率調(diào)節(jié)字的控制下，產(chǎn)生當(dāng)前頻率下的載波信號和測距碼信號，測距碼信號先與數(shù)據(jù)碼信號調(diào)制，然后調(diào)制后的信號加載到載波上，最后加入噪聲，編碼后得到兩位衛(wèi)星數(shù)字中頻信號。
[0027]優(yōu)選的，所述得到的兩位衛(wèi)星數(shù)字中頻信號以后，所述裝置還包括:用戶接收機(jī)模塊，用來接收產(chǎn)生的兩位數(shù)字中頻信號并定位，將定位結(jié)果與輸入的用戶場景進(jìn)行比較。
[0028]優(yōu)選的，所述信息處理模塊包括:場景產(chǎn)生、衛(wèi)星位置計算、偽距計算、頻率調(diào)節(jié)字計算，具體為:
[0029]通過產(chǎn)生不同的用戶場景可以得到當(dāng)前時刻下的用戶位置；通過得到的星歷可以計算出當(dāng)前時刻下的衛(wèi)星位置和衛(wèi)星延時誤差；將衛(wèi)星位置、用戶位置、延時誤差輸入偽距計算模塊則可以計算出衛(wèi)星與用戶的偽距及偽距變化量；通過得到的偽距的變化量、偽距的變化量的變化量和偽距的三次變化量，來計算出頻率控制字、調(diào)頻斜率控制字、二次調(diào)頻斜率控制字，控制碼信號和載波信號的產(chǎn)生。
[0030]優(yōu)選的，所述信號處理模塊，具體為:
[0031]通過三級相位累加器得到碼和載波頻率調(diào)節(jié)字，控制得到碼頻率和載波頻率；通過軟件初始化時給碼產(chǎn)生模塊配置的碼周期值、碼生成特征多項式值、碼初始相位值和碼歷元計數(shù)器值，產(chǎn)生不同衛(wèi)星系統(tǒng)的碼序列，碼頻率由碼頻率調(diào)節(jié)字控制；根據(jù)不同的衛(wèi)星系統(tǒng)，在碼歷元計數(shù)器的控制下將數(shù)據(jù)碼與測距碼調(diào)制；將導(dǎo)航電文與測距碼的調(diào)制碼加載到載波上，并將12個通道衛(wèi)星信號疊加，最后加入噪聲模塊并編碼得到兩位衛(wèi)星數(shù)字中頻信號。
[0032]本發(fā)明所提供的多用戶場景多系統(tǒng)的衛(wèi)星數(shù)字中頻信號的產(chǎn)生方法及裝置，可以由軟件靈活配置不同GNSS系統(tǒng)的參數(shù)值、由軟件靈活選擇用戶場景，并根據(jù)星歷數(shù)據(jù)計算出當(dāng)前時刻下的衛(wèi)星位置、誤差以及偽距；通過間隔時間內(nèi)的偽距變化量和偽距的變化量的變化量得出碼頻率控制字、碼調(diào)頻斜率控制字、碼二次調(diào)頻斜率控制字和載波頻率控制字、載波調(diào)頻斜率控制字、載波二次調(diào)頻斜率控制字，通過三級相位累加器得到碼頻率調(diào)節(jié)字和載波頻率調(diào)節(jié)字并更新相關(guān)寄存器的值；在載波頻率調(diào)節(jié)字和碼頻率調(diào)節(jié)字的控制下產(chǎn)生當(dāng)前時刻的載波信號和碼信號，并將數(shù)據(jù)碼、測距碼、載波三者調(diào)制在一起，最后加上噪聲輸出，即得到當(dāng)前時刻下接收機(jī)接收到得數(shù)字衛(wèi)星中頻信號。本發(fā)明采用三級相位累加器的方法可以通過調(diào)節(jié)偽距變化量的加速度和加加速度來調(diào)節(jié)碼頻率調(diào)節(jié)字和載波頻率調(diào)節(jié)字的變化，準(zhǔn)確產(chǎn)生當(dāng)前時刻下的衛(wèi)星信號；采用軟件配置寄存器的方法靈活選擇不同的GNSS系統(tǒng)和用戶場景，可以直接生成數(shù)字信號，不需要下變頻就可以輸入到基帶接收機(jī)中做基帶接收機(jī)的開發(fā)，成本低、設(shè)計靈活，有實用價值。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1本發(fā)明系統(tǒng)流程示意圖。
[0034]圖2本發(fā)明實施例裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖3本發(fā)明軟件控制流程圖。
[0036]圖4本發(fā)明正弦載波的產(chǎn)生模塊結(jié)構(gòu)圖。
[0037]圖5本發(fā)明數(shù)據(jù)碼與測距碼調(diào)制模塊結(jié)構(gòu)圖。
[0038]具體實施方法
[0039]本發(fā)明的基本思想是選擇特定的用戶場景和GNSS系統(tǒng)的選擇；通過將電文轉(zhuǎn)換為可用星歷，而得到某一時刻下的衛(wèi)星位置；根據(jù)已知的用戶場景得到用戶的位置；求得衛(wèi)星與用戶之間的偽距；將Ims之內(nèi)偽距的變化量轉(zhuǎn)換為碼頻率控制字和載波頻率控制字；通過碼頻率控制字和載波頻率控制字進(jìn)行碼頻率和載波頻率的調(diào)節(jié)，產(chǎn)生當(dāng)前時刻下的碼信號和載波信號；將測距碼、數(shù)據(jù)碼和載波按照正確的方式調(diào)節(jié)在一起輸出。
[0040]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)一步詳細(xì)闡述。
[0041]圖1為本發(fā)明一種多用戶場景多系統(tǒng)的衛(wèi)星數(shù)字中頻信號發(fā)生方法流程示意圖，所述方法包括以下步驟:
[0042]步驟101，用戶場景生成、GNSS系統(tǒng)選擇；
[0043]具體的，用戶場景包括靜態(tài)模式、勻速直線運動、勻加速直線運動等，不同的用戶場景意味著用戶位置函數(shù)的不一樣，所模擬的每個時刻的用戶位置不同；GNSS系統(tǒng)選擇包括GPS、北斗、GL0NASS等，不同的系統(tǒng)通過軟件對硬件配置不同的寄存器，包括測距碼頻率調(diào)節(jié)字寄存器、載波頻率調(diào)節(jié)字寄存器、碼歷元計數(shù)器、碼生成多項式寄存器等。
[0044]步驟102，衛(wèi)星參數(shù)和偽距計算；
[0045]具體的，所述衛(wèi)星參數(shù)計算，具體為:將衛(wèi)星導(dǎo)航電文轉(zhuǎn)換成可用的衛(wèi)星星歷，每一次中斷來臨時，由輸入的已知仿真時刻可得到該時刻下的衛(wèi)星位置；根據(jù)此時刻的衛(wèi)星位置和用戶位置，可以得出用戶與衛(wèi)星的仰角，選擇仰角大于5°的衛(wèi)星進(jìn)行下面的計算；計算出仰角大于5°的衛(wèi)星與用戶之間的偽距；下一次中斷來臨時，計算上一次與本次的偽距的變化量、偽距的變化量的變化量和偽距的三次變化量。
[0046]所述衛(wèi)星參數(shù)計算模塊102的內(nèi)部連接關(guān)系為:將電文轉(zhuǎn)換為可用星歷201與計算衛(wèi)星位置202相接，計算衛(wèi)星位置202與計算用戶位置203相接，計算用戶位置203與計算衛(wèi)星仰角204相接，計算衛(wèi)星仰角204與仰角判斷205相接，仰角判斷205與計算偽距206相接，計算偽距206與計算偽距差207相接，計算偽距差207與生成碼和載波頻率控制字208相接。
[0047]步驟103,頻率調(diào)節(jié)字計算
[0048]具體的，所述頻率調(diào)節(jié)字計算，具體為:通過偽距的變化量來計算頻率控制字，偽距的加速度來計算調(diào)頻斜率控制字，偽距的加加速度來計算二次調(diào)頻斜率控制字，每次計算所得到的偽距差來計算每次頻率調(diào)節(jié)字的變化量。
[0049]步驟104，載波生成
[0050]具體的，所述載波生成，具體為，載波頻率調(diào)節(jié)字輸入數(shù)控振蕩器(DCO)，得到階梯型周期信號和溢出信號，所得到的溢出信號即為載波周期，階梯型周期信號通過正余弦函數(shù)查找表得到載波的正弦和余弦值，即可得到載波信號。
[0051]所述載波生成模塊104的內(nèi)部模塊連接關(guān)系為，字長為N位的累加器401與寄存器402相接，寄存器402與正弦查找表403相接。
[0052]步驟105，測距碼生成
[0053]具體的，所述測距碼生成，具體為:測距碼序列通過線性反饋移位寄存器來產(chǎn)生，測距碼頻率通過碼DCO來產(chǎn)生，測距碼頻率調(diào)節(jié)字輸入DC0，得到周期溢出信號，即為碼頻率。
[0054]所述碼生成模塊105的內(nèi)部模塊連接關(guān)系為，字長為M位的累加器501與歷元計數(shù)器502、測距碼序列產(chǎn)生模塊503相接，歷元計數(shù)器502與導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)寄存器504相接，測距碼與電文調(diào)制模塊505與測距碼序列產(chǎn)生模塊、導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)寄存器504相接。
[0055]步驟106，數(shù)字中頻調(diào)制及輸出
[0056]具體的，所述數(shù)字中頻調(diào)制，具體為:首先在歷元計數(shù)器的控制下，將數(shù)據(jù)碼和測距碼按照規(guī)則調(diào)制在一起，再將此信號調(diào)制在載波上得到每一顆星的信號，然后將12顆星的信號異或相加，得到12顆星的疊加信號，最后加入噪聲信號，得到最終的衛(wèi)星信號輸出值。
[0057]本發(fā)明的一個實施例如下，但本發(fā)明并不局限于這一個實現(xiàn)方式。
[0058]圖2為本發(fā)明實施例的裝置結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，虛線框內(nèi)部分是實現(xiàn)本發(fā)明的裝置，本發(fā)明可以用本裝置實現(xiàn)，但不局限于圖2所示裝置。整個裝置包括一個處理器、一組信號產(chǎn)生通道。其中，處理器完成頻率調(diào)節(jié)字的產(chǎn)生和計算，并向信號產(chǎn)生通道寫入相應(yīng)寄存器的值；信號產(chǎn)生通道在通道寄存器的控制下產(chǎn)生正確的衛(wèi)星信號。
[0059]在本發(fā)明中，本發(fā)明的硬件部分在FPGA中實現(xiàn)，軟件部分在ARM處理器中實現(xiàn)，但也可由其他具體實現(xiàn)方式。具體實現(xiàn)方式為:首先，硬件的中斷模塊每隔Ims產(chǎn)生一個中斷信號，處理器收到中斷信號之后進(jìn)入中斷程序；中斷程序中計算出此時刻下用戶位置和衛(wèi)星位置，進(jìn)而計算出用戶和衛(wèi)星之間的偽距，與上次的偽距差轉(zhuǎn)化為碼頻率調(diào)節(jié)字和載波頻率調(diào)節(jié)字寫入硬件寄存器中；硬件模塊根據(jù)軟件配置的不同的寄存器的值產(chǎn)生此時刻的衛(wèi)星信號。
[0060]上述過程中:
[0061](一 )硬件產(chǎn)生中斷信號控制軟件運行。
[0062](I)軟件向硬件中的中斷計數(shù)寄存器寫入一個數(shù)值，在硬件驅(qū)動時鐘下，當(dāng)此計數(shù)器遞減到O時，則對處理器產(chǎn)生一個外部中斷信號，軟件進(jìn)入中斷服務(wù)程序。中斷時間也就是碼頻率調(diào)節(jié)字和載波頻率調(diào)節(jié)字的更新時間。
[0063]( 二)軟件產(chǎn)生碼頻率調(diào)節(jié)字和載波頻率調(diào)節(jié)字并寫入相應(yīng)寄存器。
[0064](2)如圖3所示，將導(dǎo)航電文轉(zhuǎn)換為該衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)對應(yīng)的星歷格式。
[0065](3)通過星歷、時間計算出該時刻下的衛(wèi)星位置。
[0066](4)通過給定的時刻，計算出該用戶場景下該時刻的用戶位置。
[0067](5)計算出該時刻下衛(wèi)星位置和用戶位置之間的偽距和衛(wèi)星與用戶的仰角，當(dāng)仰角大于5°時，才執(zhí)行下面的步驟。當(dāng)仰角小于5°時，更換另一顆衛(wèi)星從(2)開始重新計算。若用P(n)表示第η顆衛(wèi)星與用戶的偽距，x(n), y(n), z(n)表示第η顆衛(wèi)星的坐標(biāo)，x, y，z表示用戶坐標(biāo)，則

【權(quán)利要求】
1.一種產(chǎn)生多用戶場景多系統(tǒng)的衛(wèi)星數(shù)字中頻信號的方法，其特征在于，所述方法包括: 產(chǎn)生不同的用戶場景函數(shù)，配置不同的GNSS系統(tǒng)參數(shù)； 通過衛(wèi)星星歷計算衛(wèi)星參數(shù)和偽距； 根據(jù)At內(nèi)偽距的變化量，得到碼頻率調(diào)節(jié)字和載波頻率調(diào)節(jié)字的變化值； 根據(jù)更新的載波頻率控制字和碼頻率控制字，產(chǎn)生正余弦載波信號和測距碼信號，并將導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)碼和測距碼的調(diào)制值加載到載波上； 產(chǎn)生噪聲信號，并疊加在產(chǎn)生的調(diào)制信號上，編碼后輸出兩位數(shù)字中頻信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過衛(wèi)星星歷計算衛(wèi)星參數(shù)和偽距，具體為:根據(jù)已知的導(dǎo)航電文轉(zhuǎn)換成可用的衛(wèi)星星歷，通過衛(wèi)星星歷求得已知時刻的衛(wèi)星位置、衛(wèi)星仰角和對流層電離層延時誤差，計算得出仰角大于5°的衛(wèi)星與用戶之間的偽距。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)At內(nèi)偽距的變化量，得到碼頻率調(diào)節(jié)字和載波頻率調(diào)節(jié)字的變化值，具體為: 首先每次中斷中衛(wèi)星與用戶的偽距的變化量、偽距的變化量的變化量、偽距的三次變化量，即衛(wèi)星與用戶之間的速度、加速度、加加速度；然后將偽距的變化量轉(zhuǎn)換為三級相位累加器的頻率控制字、調(diào)頻斜率控制字、二次調(diào)頻斜率控制字，計算得到此時刻的載波頻率調(diào)節(jié)字和碼頻率調(diào)節(jié)字。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述產(chǎn)生噪聲信號，并疊加在產(chǎn)生的調(diào)制信號上，編碼后輸出數(shù)字中頻信號，具體為: 將載波信號與碼信號通過一定方式調(diào)制以后，再將12通道的衛(wèi)星信號疊加在一起，最后加入噪聲信號，通過編碼得到兩位數(shù)字中頻信號輸出。
5.一種產(chǎn)生多用戶場景多系統(tǒng)的數(shù)字衛(wèi)星中頻信號的裝置，其特征在于，所述裝置包括:信息處理模塊和信號處理模塊；其中， 所述信息處理模塊，用于通過星歷來獲取衛(wèi)星位置、延時誤差和偽距，并通過偽距變化量來獲取當(dāng)前時刻碼頻率調(diào)節(jié)字和載波頻率調(diào)節(jié)字； 所述信號處理模塊，用于在當(dāng)前碼頻率調(diào)節(jié)字和載波頻率調(diào)節(jié)字的控制下，產(chǎn)生當(dāng)前頻率下的載波信號和測距碼信號，測距碼信號先與數(shù)據(jù)碼信號調(diào)制，再將調(diào)制后的信號加載到載波上，最后加入噪聲，得到調(diào)制后的衛(wèi)星數(shù)字中頻信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述信息處理模塊包括:場景產(chǎn)生、衛(wèi)星位置計算、偽距計算、頻率調(diào)節(jié)字計算，其處理過程包括但不限于: 通過產(chǎn)生不同的用戶場景可以得到當(dāng)前時刻下的用戶位置；通過得到的星歷可以計算出當(dāng)前時刻下的衛(wèi)星位置和衛(wèi)星延時誤差；將衛(wèi)星位置、用戶位置、延時誤差輸入偽距計算模塊則可以計算出衛(wèi)星與用戶的偽距及偽距變化量；通過得到的偽距的變化量、偽距的變化量的變化量和偽距的三次變化量，來計算出頻率控制字、調(diào)頻斜率控制字、二次調(diào)頻斜率控制字，并控制硬件中碼信號和載波信號的產(chǎn)生。
7.跟據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述信號處理模塊，其處理過程包括但不限于: 通過三級相位累加器得到碼和載波頻率調(diào)節(jié)字，控制得到碼頻率和載波頻率；通過軟件初始化時給碼產(chǎn)生模塊配置的碼周期值、碼生成特征多項式值、碼初始相位值和碼歷元計數(shù)器值，產(chǎn)生不同衛(wèi)星系統(tǒng)的碼序列，碼頻率由碼頻率調(diào)節(jié)字控制；根據(jù)不同的衛(wèi)星系統(tǒng)，在碼歷元計數(shù)器的控制下將數(shù)據(jù)碼與測距碼調(diào)制；將導(dǎo)航電文與測距碼的調(diào)制碼加載到載波上 ，并將12個通道衛(wèi)星信號疊加，最后加入噪聲模塊并編碼得到兩位衛(wèi)星數(shù)字中頻信號。
【文檔編號】G01S19/27GK104076372SQ201310108228
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2013年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月27日
【發(fā)明者】黃淼, 于敦山, 路衛(wèi)軍, 崔小欣, 黃永燦 申請人:北京大學(xué)