信号调制过程:生成的基带信号需要经过调制才能模拟真实 GNSS 信号。常见的调制方式是二进制相移键控(BPSK)调制。在这个过程中,将基带信号的信息加载到高频载波上。具体而言,利用载波的相位变化来表示基带信号中的 “0” 和 “1”。比如,当基带信号为 “0” 时,载波相位不变;当基带信号为 “1” 时,载波相位翻转 180 度。通过这种调制方式,把低频的基带信号转换为高频的射频信号,使其能够在空气中远距离传播,并且符合 GNSS 信号在空中传播的特性,便于后续被 GNSS 接收机接收和解调。GPS 轨迹模拟器设置不同时间间隔,分析轨迹精度。航空GNSS接收器

GNSS 模拟器可分为射频(RF)模拟器和中频(IF)模拟器。射频模拟器直接生成与真实 GNSS 卫星发射频率相同的射频信号,通常涵盖 GPS L1、L2、L5 频段,以及北斗、GLONASS 等其他系统对应频段。其优势在于能直接模拟卫星信号在空中传播后的真实状态,无需接收机进行额外的下变频处理,适用于对接收机前端射频性能测试,如天线性能、射频滤波器效果评估等。而中频模拟器输出的是经过下变频后的中频信号,频率一般在几百兆赫兹以下。这种类型便于进行信号处理算法的测试与验证,因为中频信号更易于被数字信号处理设备采集和分析,开发人员可专注于研究信号解算、定位算法等重心功能。航空GPS卫星信号模拟器供应商GPS 卫星模拟器模拟卫星寿命末期信号,评估系统可靠性。

GNSS 模拟器的硬件架构是其功能实现的基础。重心硬件包括信号生成板卡,它集成了高精度的数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)。DSP 负责复杂的信号运算,依据卫星轨道参数、时间信息等生成精确的数字信号;FPGA 则用于灵活配置信号生成流程,实现快速的数据处理与信号调制。射频模块也是关键部分,它将数字信号转换为射频信号,并对其进行放大、滤波等处理,确保模拟信号能以合适的功率和质量输出。此外,模拟器还配备了高精度的时钟源,如原子钟或铷钟,为信号生成提供精细的时间基准,保证不同卫星信号间的时间同步精度,这对于模拟多卫星系统协同工作场景至关重要。存储模块用于存储大量的卫星轨道数据、信号特征库等信息,以便快速调用生成各类模拟信号。
从成本角度看,GNSS 模拟器前期采购成本因功能、精度不同有所差异。基础款模拟器成本相对较低,适用于一般性教学与简单接收机测试;而高精度、多通道且具备复杂环境模拟功能的不错模拟器,价格则较为昂贵。但从长期效益考量,使用模拟器可大幅减少实地测试成本。在接收机研发阶段,无需大量人力、物力在不同地理环境下进行实地测试,降低了交通、设备运输等费用。同时,利用模拟器能快速发现接收机设计缺陷,缩短研发周期,加快产品上市,带来更多经济效益。此外,对于一些对定位精度要求极高的行业,如测绘、航空航天,使用模拟器进行充分测试,可避免因接收机性能不佳导致的重大损失,间接提升效益。GPS 卫星信号模拟器模拟不同卫星系统信号融合,测试兼容性。

GNSS 模拟器具有出色的应用适配能力。在测绘领域,可模拟不同地形地貌下的卫星信号,无论是平原地区的开阔视野,还是山区的信号遮挡环境,都能精细模拟,满足测绘设备在复杂地理条件下的测试需求。在自动驾驶行业,模拟器能根据车辆行驶场景,模拟高速行驶、城市道路拥堵、路口转弯等不同状态下的卫星信号变化,助力自动驾驶系统的研发与测试。对于航空航天应用,它可模拟飞机起飞、巡航、降落以及卫星在轨道运行等不同阶段的信号环境,确保航空航天设备的导航系统在各种工况下都能得到充分测试,适配多种行业的多样化应用场景。GPS 导航模拟器模拟复杂路况,优化车载导航系统体验。航空GNSS接收器
GPS 模拟器模拟高速移动场景,测试定位设备动态性能。航空GNSS接收器
航空航天领域对导航精度和可靠性要求极高,GNSS 模拟器在此发挥着关键作用。在飞机导航系统的研发与测试过程中,模拟器模拟飞机在起飞、巡航、降落等不同飞行阶段所接收的卫星信号。例如,模拟飞机在进近降落阶段,受机场周边地形、建筑物影响的信号变化情况,以此测试飞机导航系统能否精细引导飞机安全着陆。对于卫星发射任务,在卫星发射前的地面测试阶段,GNSS 模拟器模拟卫星在轨道上可能接收到的各类 GNSS 信号,对卫星的导航定位模块进行多方面测试,确保卫星进入太空后,能够利用 GNSS 信号准确确定轨道和姿态,为航天任务的顺利实施提供保障。航空GNSS接收器
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