【摘 要】
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随着通信技术的发展,全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）在各个领域中发挥着重要的作用,已经成为衡量科学技术的重要指标,所以研究多系统多频卫星导航模拟器就显得非常重要。多系统多频卫星导航模拟器可以提供任意时间的位置坐标,也可以生成各种复杂环境下的高精度和高动态的模拟卫星信号,同时对我国的北斗全球组网的建设能够提供一定借鉴作用。本论文以多系
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随着通信技术的发展,全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）在各个领域中发挥着重要的作用,已经成为衡量科学技术的重要指标,所以研究多系统多频卫星导航模拟器就显得非常重要。多系统多频卫星导航模拟器可以提供任意时间的位置坐标,也可以生成各种复杂环境下的高精度和高动态的模拟卫星信号,同时对我国的北斗全球组网的建设能够提供一定借鉴作用。本论文以多系统多频卫星导航模拟器的设计与实现为主题,首先通过分析GPS、BDS、GLONASS和Galileo四大卫星导航系统的信号体制,深入研究多系统多频卫星导航模拟器的直接频率合成、扩频通信、多普勒算法模拟原理、导航系统时间同步以及基带板间数据同步与传输等关键技术。提出一种基带板间数据同步与传输技术,既保证基带板之间的稳定通信,又解决了在单块基带板上模拟卫星信号资源不足的问题。接着,设计多系统多频卫星导航模拟器的总体方案,介绍基带信号板的关键电路设计,详细介绍FPGA软件设计中的模拟器系统时间基准及RTC时序控制、数字中频信号生成和EMIF通信模块的设计,并对系统的各个模块进行仿真验证;最后阐述DSP运行流程,其中详细地介绍卫星位置的实时计算、可见卫星的实时判断以及伪距的实时计算。最终,本文在DSP+FPGA架构的两块基带信号板上实现多系统多频卫星导航模拟器。本系统通过频谱仪测试各系统的中频信号,接着使用和芯星通的商业接收机UM220对设计的系统进行功能和稳定性测试,再根据定位结果,分析验证系统的正确性。最后对BDS B1C频点和Galileo E1频点进行捕获测试,验证这两个频点的正确性。
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