[发明专利]一种电离层闪烁的卫星信号模拟系统及使用方法

说明书

本发明涉及一种用于电离层闪烁的卫星信号模拟系统及使用方法，适用于BDS/GPD卫星信号解决的是无法重现BDS/GPS卫星信号传播过程中所经历的电离层闪烁的环境的技术问题，通过采用卫星信号模拟系统适用于BDS/GPD卫星信号，包括通过串口连接的硬件装置与上位机，所述上位机配置有上位机软件，上位机软件用于生成硬件装置所需场景文件、配置模拟参数以及控制显示硬件装置；所述硬件装置包括基带信号模块，与基带信号模块连接的高稳晶振，单片机模块，DA模块及电源模块，DA模块还依次连接有射频模块与天线，天线工作频段覆盖BDS/GPS卫星信号频率的技术方案，较好的解决了该问题，可用于卫星导航定位中。

技术领域

本发明涉及导航定位领域，具体涉及一种电离层闪烁的卫星信号模拟系统及使用方法。

背景技术

伴随着卫星导航技术的不断发展和成熟，卫星导航系统的广泛应用为国民经济和社会发展起到了巨大的推动作用，并且近些年来，在精细农业、科学研究(野外生物学、气象学、地球科学)、环境监测、突发事件和灾害评估、安全保障、天体与建筑工程和自然资源分析的领域得到了越来越多的应用。目前，国际上主流的卫星导航系统有美国的GPS、俄罗斯的GLONASS和中国的北斗以及欧洲的伽利略。GPS是世界上第一种成熟的卫星导航系统，具有全能性、全球性、全天候连续性和实时性的导航定位和授时功能，能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。中国北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation SatelliteSystem，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。北斗卫星导航系统与GPS系统类似，由空间段、地面段和用户段三部分组成。北斗卫星导航系统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。由于电离层是一种非均匀色散介质，BDS/GPS卫星信号在传播过程中很容易受其影响，特别是当低纬地区发生电离层闪烁现象时信号将会产生衰落甚至中断，导致接收机失锁。为此，我们必须研究电离层闪烁有关特性及其对导航接收机的各种影响，以采取必要的措施，降低其对导航定位的影响。

目前，利用BDS/GPS研究电离层闪烁的传统方法是利用BDS/GPS监测接收机接收空间实测信号，然后再进行闪烁信号的处理，但该方法无法重现BDS/GPS卫星信号传播过程中所经历的电离层闪烁的环境。因此，采用一款能模拟这种信号传播环境的设备来研究电离层闪烁就显得尤为重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的无法重现BDS/GPS卫星信号传播过程中所经历的电离层闪烁的环境的技术问题。提供一种新的电离层闪烁的卫星信号模拟系统，该电离层闪烁的卫星信号模拟系统具有使用方便、准确度高的特点。

为解决上述技术问题，采用的技术方案如下：

一种用于电离层闪烁的卫星信号模拟系统，卫星信号模拟系统适用于BDS/GPS卫星信号，包括通过串口连接的硬件装置与上位机，所述上位机配置有上位机软件，上位机软件用于生成硬件装置所需场景文件、配置模拟参数以及控制显示硬件装置；

所述硬件装置包括基带信号模块，与基带信号模块连接的高稳晶振，单片机模块，DA模块及电源模块，DA模块还依次连接有射频模块与天线，天线工作频段覆盖BDS/GPS卫星信号频率；

所述的单片机模块用于处理基带信号模块通过串口发出的模拟器参数，并实时显示处理结果；所述的高稳晶振用于提供时钟源；所述的射频模块是用于对基带信号模块输出中频模拟信号进行变频，上变频至与BDS/GPS卫星信号相对应的载波频段。