[实用新型]伪卫星基带信号生成器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域的信号发送设备，尤旨一种利用现代科技手段，用于产生和控制类似于全球卫星定位系统GPS(Global Positiong System)卫星信号格式的伪卫星信号的中频信号，用于卫星信号模拟和实现伪卫星定位等多项应用的装置。

背景技术

伪卫星顾名思义是一个卫星模拟装置，它的主要功能是模拟卫星，在这里是模拟GPS卫星，发射和GPS信号格式一模一样的卫星导航信号。伪卫星的出现并不算晚，在美国GPS系统尚未建设完成前，就使用伪卫星进行GPS的模拟试验。近年来，世界各国有不少针对伪卫星的研究，韩国和芬兰都有较成熟的伪卫星组网系统。我国也有不少对伪卫星的研究，大多数是使用1～2个伪卫星实现卫星导航系统的区域增强。

而国内伪卫星本体的实现并没有成熟的产品，国内外使用伪卫星一般依赖进口国外一二家公司的产品。

发明内容

为了克服上述不足之处，本实用新型的主要目的旨在提供一种通过基带信号生成和控制逻辑电路机构，完成伪卫星基带信号的实现和控制机构，既能方便操作者在计算机上灵活控制伪卫星信号的产生，又能运行各项参数的伪卫星基带信号生成器。

本实用新型要解决的技术问题是：主要解决如何将整个系统核心集成在一块现场可编程门阵列FPGA(Field Programmable GateArray)芯片中问题；解决如何实现特定逻辑功能的数字电路来实现CA码生成、导航电文输出以及直接数字频率合成器DDS(DirectDigital Synthesis)的载波输出问题，解决如何将解码上位机的命令并且根据该命令实现复杂控制功能等有关技术问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该装置由可编程门阵列、总线、接口、天线、逻辑电路、反相器、寄存器、存储器、时钟管理器、延时控制器、数字频率合成器、中断记录器及D/A转换器等部件组成，该装置至少包括：

现场可编程门阵列FPGA、串行接口、边界扫描接口、存储器芯片、75M晶振时钟输入、20.46M高稳时钟输入、数模转换和中频信号模块，并集成四路独立的伪卫星信号通道，逻辑功能的数字电路和嵌入式软核组成一个嵌入式片上系统，整个系统核心集成在一块现场可编程门阵列FPGA芯片中，软核和四路伪卫星外设一起组合为一基带信号生成器；其中：

一现场可编程门阵列FPGA模块的输入端分别与75M晶振时钟输入和20.46M高稳时钟输入模块的输出端相连接，现场可编程门阵列FPGA模块的输出端分别与数模转换模块中的数模转换A、数模转换B、数模转换C和数模转换D的输入端相互并行连接；

数模转换A、数模转换B、数模转换C和数模转换D的输出端分别与中频信号模块中的中频信号A、中频信号B、中频信号C中频信号D的输入端相互并行连接；

一串行接口通过芯片的接收、发送端口与现场可编程门阵列FPGA模块的对应端口相连接；

一边界扫描接口通过接口与现场可编程门阵列FPGA模块的相应端口相连接；

一存储器芯片的输入输出端通过总线分别与现场可编程门阵列FPGA模块的输出输入端相互连接；

一现场可编程门阵列FPGA模块主要由microblaze嵌入式处理器软核、伪卫星核心逻辑电路、数字时钟管理器A、数字时钟管理器B、中断控制器、串口控制模块和内存控制器组成，该现场可编程门阵列FPGA内部资源的数字时钟管理器DCM(Digital ClockManager)的时钟信号直接传递到microblaze嵌入式处理器软核模块的相应端口；伪卫星核心逻辑电路的逻辑信号分别传递到microblaze嵌入式处理器软核模块的各相应端口；

一数字时钟管理器A的输出信号传递到microblaze嵌入式处理器软核的输入端，75M晶振时钟输入信号传递到数字时钟管理器A的输入端；

一数字时钟管理器B的输出信号传递到伪卫星核心逻辑电路中的时钟及伪卫星管理模块的输入端，20.46M高稳时钟输入信号传递到数字时钟管理器B的输入端；

一中断控制器输出的中断信号传递到microblaze嵌入式处理器软核的输入端，串口控制模块的输出中断信号0传递到中断控制器的输入端，伪卫星核心逻辑电路中的时钟及伪卫星管理模块的输出中断信号1传递到中断控制器的输入端；

一串口控制模块的输入输出端与串行接口模块的相应端口相连接，接收来自上位机的控制命令，接收到命令后会发出中断信号0，串口控制模块的输出端传递发送信号，串口控制模块的输出输入端通过片上外设总线分别与microblaze嵌入式处理器软核模块的相应端口相连接；