一种导航卫星信号发生器及实现方法

摘要

本发明涉及一种导航卫星信号发生器及实现方法，设置一包括控制器、USBHUB、导航接收机、接收天线、时钟驯服模块、射频模块、发射天线和基带模块的导航卫星信号发生器；各模块进行状态自检；导航接收机向控制器和时钟驯服模块传输信息；时钟驯服模块进行本地授时，输出时间频率信号并传输至射频模块；控制器根据星历信息进行信号参数配置、输出时刻配置；计算伪距信息、多普勒信息、电离层信息、对流层信息、误差信息；基带模块生成中频信号；射频模块对基带信号进行调制，最后将多个频点的射频信号合成为导航卫星射频信号。本发明能生成基于实时星历的导航信号，可以是正常卫星信号或伪卫星信号，能够广泛应用于通用接收机，并且能够和在轨卫星联合定位。

主权项

一种导航卫星信号发生器实现方法，其包括以下步骤：1)设置一包括控制器、USBHUB、导航接收机、接收天线、时钟驯服模块、射频模块、发射天线和若干基带模块的导航卫星信号发生器；2)各个模块进行状态自检，并将各个模块的检查状态传输至控制器，控制器读取各模块自检信息；如果自检信息正常，执行步骤3)；如果自检信息中发现模块异常，则控制器进行设备状态警告并停止运行；3)判断导航接收机状态是否正常，正常时导航接收机在接收星历过程完成后向控制器传输导航卫星信号发生器状态，同时向时钟驯服模块传输稳定的1PPS信号和时间信息；4)时钟驯服模块根据1PPS信号和时间信息进行本地授时操作，经过预先设定的稳定时间后输出与实际卫星系统同步的1PPS和10MHz信号，并传输至射频模块作为整个系统的时间基准；并向控制器传输时钟状态，通知控制器系统时钟可用；5)控制器接收到时钟驯服模块的时钟可用状态后，接收导航接收机的星历参数并转换，形成系统所需的星历信息；6)控制器根据星历信息进行信号参数配置，通过配置将信号发生器状态进行保存，同时将频点信息、功率信息、电文信息、伪距信息、多普勒信息、电离层信息、对流层信息、误差信息参数传输到基带模块和射频模块；7)参数配置完成后，进行输出时刻配置：控制器根据当前信号发生器的时间判断下一个运行时刻，预先设定的运行时刻单位为秒；信号发生器设置的运行时刻为下一个秒脉冲到来的时刻；8)输出时刻配置完成后，进入运行等待状态，根据当前的参数和1PPS的条件判断系统是否运行，满足运行条件则进入步骤9)，反之返回步骤7)重新进行输出时刻配置；9)控制器根据当前导航接收机位置信息和卫星原始观测量信息计算伪距信息、多普勒信息、电离层信息、对流层信息、误差信息；10)控制器根据基带模块的标志将卫星信号参数分发到对应的基带模块，基带模块根据该频点的卫星信号参数进行数字信号处理，生成卫星导航所需要的扩频码和调制信息，完成信号扩频，产生卫星导航的基带信号并调制到适合于射频模块处理的中频信号；11)由射频模块对基带信号进行调制上变频，经过上变频后变频到对应配置参数的射频频点上，最后将多个频点的射频信号合成为导航卫星射频信号。