GNSS三模软件仿真系统

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GNSS(Global Navigation Satellite System)卫星信号模拟器在导航接收机的研制中有重要的应用价值。目前国内针对GNSS的软件模拟器比较少见。相对于硬件模拟器,软件模拟器具有成本低,信号模拟精度高等特点,在对实时性要求不严格的场合下可以发挥这些优势。  本文介绍了GNSS三模软件信号模拟器的实现方法。首先介绍了三模卫星信号的组成和结构,包括扩频伪码的产生框图以及导航电文的结构,还介绍了BD和GLONASS电文的二次编码,GNSS三模软件模拟器首先生成导航电文比特,在调制时再进行二次编码,这样可以节省用来存储伪码扩频前的导航电文的空间。  接着阐述了模拟器实现的关键技术。包括扩频通信的原理,伪距差值、信号的采样、多径的方法,算法多线程同步技术,动态链接库的封装和应用方法,OpenGL三维视图显示原理和方法。导航电文调制到扩频码上再经中频调制后发送到接收机,由于扩频伪码的优良的自相关和互相关特性,接收机可以正确的区分信号对应的卫星以及从中提取准确的扩频伪码码相位,这对于接收机的定位解算非常有用。  最后给出了模拟器的算法和界面的实现。软件模拟器模拟的是导航信号接收机天线前端的中频数字信号,该信号的相位可以通过计算仿真时刻卫星到用户的伪距并迭代、反推来得到。在第四章最后给出了测试数据图。测试表明三模软件模拟器产生的信号能够满足接收机研制的需要。
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