[发明专利]北斗地基导航网络地面监测站伪卫星及控制方法

说明书

本发明公开了一种北斗地基导航网络地面监测站伪卫星及控制方法，用于实现单颗卫星输出信号的物理仿真，包括接口模块、控制模块、基带模块、射频模块和天线，接口模块的输入端分别与数据信号及时钟信号相连，接口模块的输出端与控制模块连接，控制模块的一个输出端直接通过射频模块与天线连接，控制模块的另一个输出端通过基带模块与射频模块连接，射频模块与天线连接。本发明可模拟北斗系统的伪卫星信号，实现单颗卫星输出信号的物理仿真；伪卫星导航信号伪随机码从还未使用的北斗卫星信号伪码空间中选取，与现有卫星信号非相关；通过网络授时实现高精度的星间链路时间同步。

技术领域

本发明涉及一种北斗地基导航网络地面监测站伪卫星及控制方法。

背景技术

中国北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System，BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统(BDS)和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO，是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。

北斗地基导航网络地面监测站(简称监测站)的主要目的是完成北斗地基导航网络伪卫星状态监测，利用伪卫星进行独立定位或利用伪卫星和北斗卫星进行协同定位。伪卫星的工作模式有两种，一种是在北斗卫星完全被遮挡情况下，可以完全依靠伪卫星独立定位。另一种是在有北斗卫星信号情况下，可以与北斗卫星一起协同定位。导航信号伪随机码从还未使用的北斗卫星信号伪码空间中选取，与现有卫星信号非相关。信号采用脉冲调制，脉冲占空比为1/16，在信号体制上采用CDMA和TDMA。传统伪卫星系统的授时精度较差，无法达到伪卫星绝对时间偏差的要求(要求优于100ns)。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型的北斗地基导航网络地面监测站伪卫星及控制方法，可模拟北斗系统的伪卫星信号，实现单颗卫星输出信号的物理仿真；伪卫星导航信号伪随机码从还未使用的北斗卫星信号伪码空间中选取，与现有卫星信号非相关；通过网络授时实现高精度的星间链路时间同步。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：北斗地基导航网络地面监测站伪卫星，用于实现单颗卫星输出信号的物理仿真，包括接口模块、控制模块、基带模块、射频模块和天线，接口模块的输入端分别与数据信号及时钟信号相连，接口模块的输出端与控制模块连接，控制模块的一个输出端直接通过射频模块与天线连接，控制模块的另一个输出端通过基带模块与射频模块连接，射频模块与天线连接；

接口模块用于接收伪卫星外部信号，信号种类分为时钟信号和数据信号两类：时钟信号提供伪卫星的时钟同步信号及频率信号，数据信号包括伪卫星发送数据及其工作模式控制数据、参数配置数据；

控制模块用于处理接口模块接收的信息，协调各个模块共同工作，实现各模块的参数配置，包括基带模块信号参数配置、射频信号的功率设置、射频发射功率、频点通断控制；

基带模块用于在数字域内完成北斗B1和B3频点的数据和伪码调制，得到的符号信息通过DDS调制到数字中频基带信号，同时按照相应的时隙表产生跳时脉冲伪卫星导航信号；

射频模块用于完成对频率综合器的配置，生成本振信号，并接收基带模块输出的模拟信号，与本振信号相乘后生成射频信号，完成两路B1/B3频点信号的合路；接收控制模块的控制指令，通过程控衰减器控制发射信号功率的大小；

天线用于发送导航信号。