在消費電子領(lǐng)域,便攜式 GNSS 模擬器備受青睞。這類模擬器體積小巧、便于攜帶,能夠模擬常見的城市、郊區(qū)等環(huán)境下的 GNSS 信號,用于測試智能手機、智能手表等消費級產(chǎn)品的定位功能,確保產(chǎn)品在不同場景下的定位精度與穩(wěn)定性。對于汽車行業(yè),車載 GNSS 模擬器是關(guān)鍵工具。它不能模擬車輛行駛過程中的動態(tài)信號,還可結(jié)合汽車電子系統(tǒng),模擬復(fù)雜交通場景,如多車交匯、進出隧道等情況下的信號變化,助力汽車導(dǎo)航系統(tǒng)與自動駕駛輔助系統(tǒng)的研發(fā)與測試。航空航天領(lǐng)域則依賴高精度 GNSS 模擬器,此類模擬器能模擬飛機在高空飛行時面臨的信號環(huán)境,包括信號弱、干擾復(fù)雜等情況,用于測試飛機導(dǎo)航系統(tǒng)的可靠性與準確性。GNSS 發(fā)生器具備高精度時鐘,保障信號時間準確性。車載式gnss衛(wèi)星模擬器廠家
GNSS 模擬器對衛(wèi)星信號的模擬極為精細。在模擬信號頻率方面,需精細匹配不同衛(wèi)星系統(tǒng)的載波頻率,像 GPS 的 L1、L2 頻段,北斗的 B1、B2 等頻段,微小的頻率偏差都會影響接收機測試結(jié)果。調(diào)制方式也至關(guān)重要,除常見的二進制相移鍵控(BPSK)調(diào)制用于生成導(dǎo)航電文外,針對不同衛(wèi)星信號特點,還會采用諸如正交相移鍵控(QPSK)等復(fù)雜調(diào)制。信號的幅度模擬同樣關(guān)鍵,要依據(jù)衛(wèi)星與接收機的距離、信號傳播損耗等因素,精確設(shè)定模擬信號幅度,以反映真實場景中信號的強弱變化。此外,對信號噪聲的模擬也不可或缺,通過添加高斯白噪聲等方式,模擬實際環(huán)境中信號受噪聲干擾的情況,讓接收機測試環(huán)境更貼合現(xiàn)實。理工雷科GPS衛(wèi)星信號模擬器GNSS 信號模擬器可模擬電離層延遲,測試信號傳播影響。
GNSS 模擬器依托高性能硬件構(gòu)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(fù)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(shù),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(guān)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(chǔ)。
信號生成基礎(chǔ):GNSS 信號模擬器首要任務(wù)是生成基礎(chǔ)信號。它基于精確的數(shù)學(xué)算法,模擬衛(wèi)星在太空中的運動軌跡。以 GPS 系統(tǒng)為例,依據(jù)開普勒定律等軌道力學(xué)知識,計算出衛(wèi)星在不同時刻的精確位置。同時,內(nèi)置高精度時鐘模型,模擬衛(wèi)星攜帶的原子鐘信號。通過這些復(fù)雜的運算,得到每個衛(wèi)星對應(yīng)的偽隨機噪聲(PRN)碼序列起始點。這些 PRN 碼如同衛(wèi)星的獨特 “指紋”,每個衛(wèi)星都有專屬序列。將衛(wèi)星位置信息、時鐘信息與 PRN 碼信息相結(jié)合,利用數(shù)字信號處理器(DSP)生成較初的數(shù)字基帶信號,為后續(xù)模擬真實衛(wèi)星信號奠定基礎(chǔ)。GPS 衛(wèi)星信號模擬器模擬不同天氣下信號,分析環(huán)境影響。
定位精度是 GNSS 接收器的重心性能指標。民用接收器精度通常在數(shù)米范圍,而采用差分定位技術(shù)的專業(yè)接收器精度可大幅提升。例如,實時動態(tài)(RTK)差分技術(shù)能使定位精度達厘米級。靈敏度決定接收器接收微弱信號的能力,高靈敏度接收器可在信號受遮擋或干擾環(huán)境下正常工作,如在城市高樓間或室內(nèi)部分場景。更新率表示接收器每秒輸出定位信息的次數(shù),高更新率(如 10Hz 以上)適用于高速移動目標,能及時反饋位置變化,確保動態(tài)定位的準確性。功耗也是重要指標,對于依賴電池供電的便攜式設(shè)備,低功耗接收器可延長設(shè)備續(xù)航時間。GNSS 模擬器通過模擬衛(wèi)星信號,助力接收機在復(fù)雜環(huán)境下的性能測試。北斗gnss射頻模擬器廠家
GPS 衛(wèi)星模擬器模擬衛(wèi)星鐘差,檢測定位精度影響。車載式gnss衛(wèi)星模擬器廠家
在多系統(tǒng)協(xié)同工作的趨勢下,GNSS 模擬器具備良好的系統(tǒng)兼容性。它能同時模擬多個衛(wèi)星系統(tǒng)的信號,如 GPS、北斗、GLONASS 和 Galileo 等,并且可根據(jù)用戶需求,靈活設(shè)置各衛(wèi)星系統(tǒng)信號的比例與組合方式。在模擬過程中,能有效處理不同衛(wèi)星系統(tǒng)間的時間同步問題,通過內(nèi)部的時間轉(zhuǎn)換機制,確保不同系統(tǒng)信號在時間上精細匹配,真實模擬多衛(wèi)星系統(tǒng)聯(lián)合定位的場景,為支持多系統(tǒng)融合的 GNSS 接收機研發(fā)與測試提供了有力工具,適應(yīng)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)多元化發(fā)展的需求。車載式gnss衛(wèi)星模擬器廠家