[发明专利]在载体旋转条件下卫星的射频信号的生成方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及计算机应用技术领域，尤其涉及一种在载体旋转条件下卫星的射频信号的生成方法和装置。

背景技术

继GPS(Global Positioning System，全球定位系统)后，各国致力于研制自己的卫星导航系统，我国在北斗一代卫星导航系统的基础上，开创了北斗二号卫星导航系统的新局面，并取得了阶段性成果。然而，北斗卫星导航系统的发展却面临着众多挑战。为了开展北斗制导技术研究，旋转体制的设备在高速飞行的同时还进行高速旋转运动，导致旋转体制的设备的可见星数目、接收卫星射频信号的幅度、多普勒、载波相位快速变化，因此，对接收机的捕获、跟踪性能提出了更高的要求。

现有技术中，还没有在载体旋转条件下模拟生成卫星的射频信号的方法。

发明内容

本发明的实施例提供了一种在载体旋转条件下卫星的射频信号的生成方法和装置，以实现有效地生成旋转条件下的卫星射频信号。

一种在载体旋转条件下卫星的射频信号的生成方法，包括：

计算载体天线的旋转速度，根据所述载体天线的旋转速度计算载体旋转引起的多普勒频移；

建立载体的天线坐标系，根据所述天线坐标系计算载体旋转状态下载体天线的增益和接收信号功率；

根据所述多普勒频移和载体天线的天线增益和接收信号功率，生成卫星的射频信号。

一种在载体旋转条件下卫星的射频信号的生成装置，包括：

多普勒频移计算模块，用于计算载体天线的旋转速度，根据所述载体天线的旋转速度计算载体旋转引起的多普勒频移；

增益和功率计算模块，用于建立载体的天线坐标系，根据所述天线坐标系计算载体旋转状态下载体天线的增益和接收信号功率；

射频信号生成模块，用于根据所述多普勒频移计算模块所计算的多普勒频移和所述增益和功率计算模块所计算的载体天线的天线增益和接收信号功率，生成卫星的射频信号。

由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例通过建立载体的天线坐标系，计算载体天线的旋转速度，根据所述载体天线的旋转速度计算载体旋转引起的多普勒频移，在模拟多种载体运动轨迹的同时对载体运动姿态进行建模，可生成旋转条件下的卫星射频信号，为弹载接收机的研发测试提供仿真信号源。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种在载体旋转条件下卫星的射频信号的生成方法的处理流程图；

图2为本发明实施例一提供的一种载体的天线旋转模型的示意图；

图3为本发明实施例一提供的一种载体的天线坐标系的示意图；

图4为本发明实施例二提供的一种在载体旋转条件下卫星的射频信号的生成装置的具体结构图；

图5为本发明实施例二提供的一种卫星射频信号模拟器的具体结构图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，以对本发明实施例进行清楚、完整地描述人员。

实施例一

空间中的载体的高速旋转运动会造成载体对接收天线的遮挡，造成卫星可见性变化，在载体旋转的同时，载体的接收信号的多普勒和信号功率也随之发生变化。

本发明实施例通过建立载体坐标系，并将卫星在地平坐标系中的位置转换到载体坐标系，从而计算卫星仰角，根据卫星仰角判断卫星可见性。通过建立天线旋转模型，计算卫星与用户的实时伪距矢量与天线转速之间的角度关系，从而计算载体的接收信号的多普勒功率。通过载体的接收信号到接收天线的入射角度计算天线增益及接收信号功率，最终建立信号生成硬件平台生成射频信号。

为便于对本发明实施例的理解，下面结合附图及具体实施例做进一步的解释说明。

实施例一

该实施例提供的一种在载体旋转条件下卫星的射频信号的生成方法的处理流程如图1所示，包括如下的处理步骤：

步骤11：建立载体的天线旋转模型。

在载体坐标系下建立载体的天线旋转模型，求出天线转速与伪距之间的角度关系。该实施例提供的一种载体的天线旋转模型示意图如图2，上述伪距是通过GPS观测得到的载体到卫星之间的距离。