[实用新型]一种小型化卫星导航信号生成板卡

说明书

技术领域

本实用新型属于卫星导航领域，涉及一种小型化卫星导航信号生成板卡。

背景技术

卫星导航模拟器产生逼真的导航信号，可以为导航接收机的研制开发、测试提供仿真环境。其中卫星导航信号生成板卡是生成导航信号的关键部件。目前大多数卫星导航生成板卡采用VPX或CPCI接口，通过该接口插入上架式机箱中，例如Spirent公司的GSS系列模拟器和国防科大三院的“天衡”模拟器都采用这种结构。这种实现方式占用空间大，较为笨重，在导航接收机的外场测试中受到很大局限。

发明内容

为了达到小型化的目的，本实用新型不需要将板卡插入机箱插槽中，该板卡和计算机上的主控软件通过以太网传输数据；同时该板卡具备蓝牙接口，也可以通过蓝牙和手机上的主控软件进行数据交互。

一种小型化卫星导航信号生成板卡，包括蓝牙、电源、导航参数解算单元、导航信号生成单元、数模转换模块DAC以及时钟芯片；

电源为时钟芯片、导航参数解算单元、导航信号生成单元、数模转换模块DAC供电；导航参数解算单元的输入端通过以太网连接计算机并接收计算机设置的仿真起始时间和用户轨迹，或通过蓝牙与移动终端进行无线通信并接收移动终端设置的仿真起始时间和用户轨迹；导航参数解算单元根据仿真起始时间和用户轨迹为导航信号生成单元提供导航参数；时钟芯片分别连接数模转换模块DAC的时钟输入端和所述导航信号生成单元的时钟输入端，为导航信号生成单元和数模转换模块DAC提供工作时钟；数模转换模块DAC将导航信号生成单元输出的数字射频信号转换为模拟射频信号，并通过SMA端口输出。

导航参数解算单元利用DSP实现，并采用TI公司的TMS320C6748芯片；导航参数解算单元接收计算机或移动终端设置的仿真起始时间和用户轨迹，实时仿真观测数据和导航电文，并将包括观测数据和导航电文的导航参数下传到导航信号生成单元。

导航信号生成单元利用FPGA实现，并采用Xilinx公司的Artix 7系列xc7a200t芯片。

导航信号生成单元包括寄存器配置模块，中频信号生成模块，上变频模块以及并串转换模块；

寄存器配置模块通过SPI总线配置时钟芯片和数模转换模块DAC内部的寄存器，使时钟芯片和数模转换模块DAC工作在正常状态下；

中频信号生成模块接收导航参数解算单元计算的导航参数，根据导航参数产生双频点卫星中频导航信号；

上变频模块对卫星中频导航信号实现射频调制后，输出并行射频信号；

并串转换模块将并行射频信号转换为串行射频信号，使得导航信号生成单元输出的串行数据率为数模转换模块DAC采样率的一半。

数模转换模块DAC采用Analog公司的AD9739芯片。

数模转换模块DAC采样率为1309.44MHz，将导航信号生成单元产生的数字射频信号转换为模拟射频信号，并取该模拟射频信号的高奈奎斯特区的镜像得到L波段导航信号进行输出。

时钟芯片采用Analog公司的AD9520芯片，其参考时钟通过板卡外部输入或者由板卡上的恒温晶振OCXO产生。

有益效果：

1、本实用新型不需要将板卡插入机箱插槽中，板卡和计算机上的主控软件通过以太网传输数据；同时板卡具备蓝牙接口，能够通过蓝牙和手机上的主控软件进行数据交互。并且为了减小板卡的面积，在导航信号生成单元中实现射频调理。本实用新型具有占用空间小，便于移动，使用灵活、安装简单的优点，尤其适合作为室外封闭环境的导航信号源使用，如可以为隧道中行驶的车辆提供导航信号。

2、本实用新型在导航信号生成单元内部实现射频调制，同时在导航参数解算单元中实时仿真观测数据和导航电文，支持使用手机或计算机作为主控设备，对主控设备的实时处理性能要求不高。

3、本实用新型在芯片选型时充分考虑到板卡的散热问题，使板卡具有优良的散热功能。

附图说明

图1为本实用新型的小型化卫星导航信号生成板卡总体框图。

图2为本实用新型的小型化卫星导航信号生成板卡的导航信号生成单元框架图。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。