[发明专利]一种多频点卫星导航质量测试信号生成装置及生成方法

权利要求书

1.一种多频点卫星导航质量测试信号生成装置，其特征在于，包括顺序连接的异常信号生成模块、数模转换模块、上变频模块和天线发射模块。

2.根据权利要求1所述的多频点卫星导航质量测试信号生成装置，其特征在于，所述异常信号生成模块设有由GPMC总线和四根信号控制线连接的ARM芯片和FPGA芯片，ARM芯片用于接收用户设置卫星信号参数，并依据用户设置的卫星信号参数计算出当前导航系统的可见卫星参数，生成包含载波NCO、伪码NCO信息和电文信息后发送至FPGA信号生成通道生成导航数字中频信号。

3.根据权利要求1所述的多频点卫星导航质量测试信号生成装置，其特征在于，所述数模转换模块包括由两根输出差分线连接的12位数模转换芯片即DAC芯片和运算大器，DAC芯片将异常信号生成模块输入的导航数字中频信号转换为模拟数字中频信号，运算放大器将模拟数字中频信号进行差分放大输出进入到射频上变频模块。

4.根据权利要求1所述的多频点卫星导航质量测试信号生成装置，其特征在于，所述上变频模块包括顺序连接的单片机、本振芯片、射频增益放大器、混频器、滤波器、低噪声放大器、高线性功率放大器芯片，其中混频器的一端连接数模转换模块中的运算放大器，高线性功率放大器芯片与天线发射模块连接。

5.根据权利要求1所述的多频点卫星导航质量测试信号生成装置，其特征在于，所述天线发射模块为导航频段增益天线。

6.使用权利要求1-5任意一项所述多频点卫星导航质量测试信号生成装置的多频点卫星导航质量测试信号生成方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

1）用户设置卫星信号参数：用户将设置好的卫星运动轨迹参数、星历参数、导航电文参数、钟差和卫星信号异常参数即电文异常参数、多径效应异常参数、码片异常参数、功率异常参数、电离层异常参数输入到信号异常生成模块中的ARM芯片中；

2）ARM芯片处理：ARM芯片接收卫星运动轨迹和星历参数，计算卫星的坐标位置，实时计算接收机与卫星的相对位置，对用户设置的卫星信号异常参数进行判断，是否进行卫星钟差异常添加，若需要则进行卫星钟差异常添加，是否进行电离层异常添加，若需要则添加电离层异常，对用户设置的卫星信号异常参数进行判断，是否进行异常码片添加，若需要则进行异常码片添加，进行计算伪距率，计算出卫星信号发送时刻的信号码相位控制字，载波NCO控制字，同时判断仿真时间是否结束，若结束则停止信号生成，否则继续读取用户参数与载体轨迹，对用户设置的卫星信号异常参数进行判断，是否需要对编码导航电文进行异常编码，若需要，则对编码导航电文添加异常电文进行编码，生成编码导航电文，对用户设置的卫星信号异常参数进行判断，是否需要对功率参数进行异常添加，若需要则添加卫星功率异常参数，ARM处理结束后对处理数据通过GPMC总线传输至FPGA中；

3）FPGA芯片处理：依据ARM的计算结果和对卫星信号异常参数判断，若需要进行电文异常生成，则FPGA信号生成通道内的电文生成单元通过进行编码生成异常导航电文，否则，电文生成单元生成正常卫星导航电文；若需要进行伪码异常生成，则FPGA信号生成通道内的伪码NCO单元生成异常伪随机码片同时与导航电文进行数据调制，否则，伪码NCO单元生成正常伪码码片；若需要进行电离层异常生成，则FPGA信号生成通道内的载波NCO单元与伪码电文调制数据调制信号进行信号合成，生成异常载波相位与异常码相位，否则，载波NCO单元进行正常电离层延时；若进行功率异常控制，则FPGA信号生成通道内的功率控制单元进行变化与增加噪声、增加固定频点干扰，否则，进行正常功率控制并对各个通道进行合路输出12位数字中频信号；

4）数模转换处理：FPGA生成12位数字中频信号通过12根数据线连接至DAC芯片，DAC芯片将输入信号输出生成为两路差分模拟信号，并通过差分放大器进行放大生成单路模拟中频信号输入至上变频模块中；

5）上变频处理：上变频模块中单片机由SPI总线与本振芯片连接，生成高频本振信号后与模拟中频信号进行混频生成模拟卫星信号，通过天线发射模块进行发射。