GNSS 模擬器能靈活調(diào)整信號特性。在信號頻率方面,可精確設(shè)置不同衛(wèi)星系統(tǒng)的載波頻率,如 GPS 的 L1、L2 頻段,北斗的 B1、B2、B3 頻段等,滿足對不同頻段信號測試的需求。信號幅度也能根據(jù)實際場景需求進(jìn)行靈活調(diào)節(jié),模擬衛(wèi)星與接收機(jī)距離變化導(dǎo)致的信號強(qiáng)度改變。調(diào)制方式更是多樣,除常見的二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)外,還支持正交相移鍵控(QPSK)、二進(jìn)制偏移載波(BOC)等復(fù)雜調(diào)制方式,用戶可根據(jù)特定衛(wèi)星信號特征選擇合適的調(diào)制方式,實現(xiàn)對不同衛(wèi)星信號的精細(xì)模擬與測試。GPS 模擬器模擬城市峽谷環(huán)境,測試定位設(shè)備信號穿透能力。船載型gnss信號模擬器
GNSS 射頻模擬器具有諸多明顯特點(diǎn)。其一,頻率覆蓋范圍普遍,能夠涵蓋 GPS、北斗、GLONASS、Galileo 等全球主要衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的工作頻段,如 GPS 的 L1(1575.42MHz)、L2(1227.60MHz)頻段,北斗的 B1I(1561.098MHz)、B2I(1207.14MHz)頻段等,滿足不同系統(tǒng)測試需求。其二,信號精度極高,在模擬信號的幅度、頻率、相位等參數(shù)上,可達(dá)到亞毫米級的偽距精度和皮秒級的時間精度,確保為測試設(shè)備提供精細(xì)信號輸入。其三,具備靈活的信號配置能力,可根據(jù)測試場景需求,自由設(shè)置衛(wèi)星數(shù)量、信號強(qiáng)度、多徑效應(yīng)等參數(shù),模擬復(fù)雜多變的信號環(huán)境。欺騙干擾GPS仿真模擬器GPS 衛(wèi)星模擬器模擬衛(wèi)星壽命末期信號,評估系統(tǒng)可靠性。
動態(tài)場景模擬機(jī)制:為了測試 GNSS 接收機(jī)在不同運(yùn)動場景下的性能,信號模擬器具備動態(tài)場景模擬能力。對于移動的接收機(jī),如汽車、飛機(jī)等,模擬器模擬其運(yùn)動狀態(tài)對信號的影響。它根據(jù)設(shè)定的運(yùn)動軌跡,如直線加速、圓周運(yùn)動、復(fù)雜的飛行航線等,實時計算接收機(jī)與衛(wèi)星之間的相對運(yùn)動速度和距離變化。根據(jù)多普勒效應(yīng),相對運(yùn)動速度會導(dǎo)致接收信號的頻率發(fā)生偏移,模擬器相應(yīng)地調(diào)整衛(wèi)星信號的頻率。同時,根據(jù)距離變化調(diào)整信號傳播延遲,使得模擬信號能夠真實反映接收機(jī)在動態(tài)場景中接收到的 GNSS 信號特征,滿足對接收機(jī)動態(tài)性能測試的需求。
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(yùn)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(yùn)算,得到每個衛(wèi)星對應(yīng)的偽隨機(jī)噪聲(PRN)碼序列起始點(diǎn)。這些 PRN 碼如同衛(wèi)星的獨(dú)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)。GNSS 導(dǎo)航模擬器模擬飛機(jī)飛行軌跡,保障航空導(dǎo)航安全。
GPS 軌跡模擬器通過模擬衛(wèi)星信號與接收機(jī)之間的交互來生成軌跡數(shù)據(jù)。它首先依據(jù)預(yù)設(shè)的地理位置信息和運(yùn)動參數(shù),如起點(diǎn)坐標(biāo)、終點(diǎn)坐標(biāo)、行進(jìn)速度、加速度等,構(gòu)建一個虛擬的運(yùn)動模型。利用衛(wèi)星定位原理,將運(yùn)動過程離散化為一系列時間節(jié)點(diǎn),在每個節(jié)點(diǎn)上根據(jù)模型計算出對應(yīng)的模擬 GPS 坐標(biāo)。例如,以勻加速直線運(yùn)動為例,根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式計算不同時刻物體所在位置,轉(zhuǎn)化為經(jīng)緯度坐標(biāo)。這些坐標(biāo)信息按照 GPS 數(shù)據(jù)格式進(jìn)行編碼,生成模擬的 GPS 軌跡數(shù)據(jù),如同真實的 GPS 接收機(jī)在該運(yùn)動過程中接收到并記錄的數(shù)據(jù)一樣,為后續(xù)分析和應(yīng)用提供基礎(chǔ)。GPS 衛(wèi)星信號模擬器模擬衛(wèi)星仰角變化,分析信號接收差異。航海GPS導(dǎo)航模擬器
GPS 信號模擬器添加噪聲干擾,測試接收機(jī)抗噪性能。船載型gnss信號模擬器
GNSS 模擬器具備多項獨(dú)特技術(shù)特點(diǎn)。首先是高精度信號生成能力,能夠精確模擬衛(wèi)星信號的載波相位、偽距等參數(shù),誤差可控制在極小范圍內(nèi),滿足不錯科研及軍方領(lǐng)域?qū)Ω呔葴y試的需求。其次,其靈活性強(qiáng),可通過軟件設(shè)置模擬不同衛(wèi)星系統(tǒng),如 GPS、北斗、GLONASS 等,還能隨意組合衛(wèi)星信號,模擬全球任意地點(diǎn)、任意時間的衛(wèi)星分布情況。再者,模擬器支持多通道并行模擬,能同時輸出多個衛(wèi)星信號通道,真實模擬實際接收環(huán)境中多顆衛(wèi)星信號同時存在的場景。另外,具備復(fù)雜環(huán)境模擬功能,如模擬信號多路徑傳播、電離層和對流層延遲等干擾,為接收機(jī)在復(fù)雜環(huán)境下的性能測試提供有效手段。船載型gnss信號模擬器