[发明专利]一种脉冲星信号模拟器

权利要求书

1.一种脉冲星信号模拟器，包括：

脉冲星模拟计算机，包括：TOA预测模型产生模块、万有引力模拟模块、噪声模拟模块、伪距计算模块、相位差计算模块和移位模块，用于模拟产生卫星接收到的脉冲星数据，监测数据接收缓冲板的反馈信息，并将模拟产生的脉冲星数据通过数据端口发送到数据接收缓冲板；该脉冲星模拟计算机且内还装有人机交互界面、脉冲星信号模拟单元、脉冲星特征参数库和卫星星历库，用户通过人机交互界面设置脉冲星信号模拟器的各种参数，脉冲星信号模拟算法根据这些参数查找脉冲星特征参数库和卫星星历库，模拟卫星飞行过程中接收到的脉冲星信号；所述的脉冲星特征参数库，包括脉冲星的距离、自行速度、辐射方向、TOA预测模型、累积脉冲轮廓模型、脉冲星信号中的噪声特性和该脉冲星方向的空间X射线背景噪声特性；所述的卫星星历库，包括卫星轨道数据库和卫星轨道摄动；

数据接收缓冲板，包括数据输入端口、接口芯片、FPGA芯片、FIFO芯片和并行输出端口，该接口芯片接收数据输入端口上的数据，将其发送至FPGA芯片，FPGA芯片将收到的数据存入FIFO芯片中，当FIFO芯片中的数据累积到一定量后，FPGA芯片将数据从FIFO中读出，通过并行端口输出发送出去；

模拟输出板，包括并行输入端口、CPLD芯片、高精度时钟芯片、时钟驱动芯片、5片数模转换芯片和5路模拟信号输出接口，该CPLD芯片接收并行输入端口上的数据，将其发送至5片数模转换芯片中，高精度时钟芯片产生的高精度时钟通过CPLD芯片送至时钟驱动芯片，产生5路高精度时钟，分别接至5片数模转换芯片的转换时钟引脚上，5片模数转换芯片将12位数字信号转换为模拟电压信号，通过5路模拟信号输出接口发送出去。

2.根据权利要求1所述的脉冲星信号模拟器，其特征在于：

所述的TOA预测模型产生模块，用于从脉冲星特征参数库中提取TOA预测模型，生成太阳系质心接收到的X射线脉冲星信号的波形；

所述的万有引力模拟模块，用于模拟太阳、木星等大质量星体产生的相对论效应对脉冲星信号的影响；

所述的噪声模拟模块，用于根据脉冲星特征参数库中的脉冲星到太阳系质心 传播路径的噪声特性和该脉冲星辐射方向上的空间X射线背景噪声特性，产生噪声信号，并向上述的脉冲星信号的波形中加入噪声；

所述的伪距计算模块，用于根据卫星星历中和轨道摄动计算卫星当前时刻距离太阳系质心的距离和该距离在脉冲星辐射方向上的投影；

所述的相位差计算模块，用于根据卫星和太阳系质心的距离在脉冲星辐射方向上的投影，计算脉冲星到达卫星和太阳系质心的相位差；

所述的移位模块，用于根据脉冲星到达卫星和太阳系质心的相位差，对当前时刻的太阳系质心接收到的脉冲星波形进行移位，得到当前时刻卫星接收到的脉冲星信号。

3.根据权利要求1所述的脉冲星信号模拟器，其特征在于：所述的人机交互界面，用于让用户选择脉冲星型号、卫星轨道，让用户输入卫星起始位置、模拟的起始日期、时间和模拟信号信噪比。