[发明专利]一种多波束伪卫星信号生成方法与发射装置

说明书

本发明提供了一种多波束伪卫星信号生成方法与发射装置，可产生多波束伪卫星信号，用作定位系统的伪卫星发射机。本发明提供了一种多波束伪卫星信号生成方法及发射装置，多个通道的伪卫星信道通过多个通道的导航电文生成、PRN码生成、扩频码产生及扩频调制、TDM调制、DA转换与上变频等过程有序的结合起来，产生多波束伪卫星信号，并通过多波束天线阵元发射出去。本发明将多个伪卫星信号产生与发射装置集合于一体，可降低伪卫星定位系统的布设难度，节约成本。并且由于多个伪卫星信号是共用一个时钟源产生的，因此，伪卫星信号的星间钟差可以忽略，不用再对每个伪卫星时钟源做时钟同步处理，降低误差源引入概率，提高定位精度。

技术领域

本发明涉及一种多波束伪卫星信号生成方法与发射装置，属于导航定位技术领域。

背景技术

伪卫星(PL，Pseuolite)是一种能发射出与导航卫星信号高度相似信号的发射器，一般情况下其安装在高度较低的开阔地带、城市峡谷、露天矿场、室内环境、地下空间等卫星导航信号较弱的区域，用于提供实时定位服务；同时在需要高精度定位的区域，伪卫星也用于提供卫星增强定位，增加定位卫星数量，优化卫星空间分布，提高定位效果。

目前，常用的伪卫星主要是分布式单通道伪卫星。分布式单通道伪卫星一般只能发射一个伪卫星信号，多个分布式单通道伪卫星按照一定的几何布局组网形成伪卫星定位系统，每个单体伪卫星之间都需要进行时钟同步操作。各个伪卫星的信号生成都是相互独立的，依靠时钟同步模块建立时钟统一的联系，但是时钟同步技术的成本较高，会增加钟差等系列误差，同步性能不高，定位效果很差。由于当前时钟同步技术很难达到伪卫星定位要求的时频同步级别，因此时钟同步技术是限制伪卫星实用性的重要条件。分布式单通道伪卫星也存在分布比较分散，布设成本高，操作麻烦等缺点。

发明内容

技术问题：

为了克服现有技术的不足，提高室内伪卫星的定位精度，本发明提供了一种多波束伪卫星信号生成方法及发射装置，通过该方法同时生成多个伪卫星信号，并通过多波束伪卫星信号发射装置发射出去，该发射装置采用的是集中阵列式伪卫星架构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种多波束伪卫星信号发射装置，包括N个伪卫星信号通道，导航电文生成模块、C/A码产生模块、基带生成型滤波器、中频载波产生模块、TMD信号生成器和射频天线，所述N个伪卫星信号通道共用中频载波产生模块，射频天线为N个并定位在场景的不同位置。

进一步地，所述N个射频天线形成天线阵元，每个天线发射一个伪卫星信号。

一种多波束伪卫星信号生成方法，包括以下步骤：

S1：多波束伪卫星的每一个通道分别产生一路导航电文数据，导航电文中包含统一的时间信息、各自的发射天线位置信息等；

S2：生成N个伪卫星的PRN码，每个PRN码对应一个波束的伪卫星信号，N个PRN码不同；每个通道的PRN产生模块共用一个时钟源。

S3：导航电文对应的数据码与C/A码异或相加生成N个并行同步、互不干扰的扩频码；

S4：N个波束的伪卫星共用一个中频载波产生模块，对同相(I)支路的Gold码信号和正交(Q)支路的P码信号分别进行BPSK调制，生成相互正交的两路中频载波，信号的频率相同，相位相差90°；

S5：N个伪卫星信号的调制信号模块并行运行，首先数据码与伪码进行异或相加运算调制成组合码，之后组合码与载波将通过BPSK的调制方式调制成最终的伪卫星信号；

S6：在每个伪卫星通道的原信号上外加独立工作的TDM开关，分别控制每一路伪卫星信号的脉冲时隙时间；

S7：每个伪卫星通道对应1个DA转换器和1个上变频通道，产生N个伪卫星射频信号；