動態(tài)場景模擬機(jī)制:為了測試 GNSS 接收機(jī)在不同運(yùn)動場景下的性能,信號模擬器具備動態(tài)場景模擬能力。對于移動的接收機(jī),如汽車、飛機(jī)等,模擬器模擬其運(yùn)動狀態(tài)對信號的影響。它根據(jù)設(shè)定的運(yùn)動軌跡,如直線加速、圓周運(yùn)動、復(fù)雜的飛行航線等,實(shí)時計算接收機(jī)與衛(wèi)星之間的相對運(yùn)動速度和距離變化。根據(jù)多普勒效應(yīng),相對運(yùn)動速度會導(dǎo)致接收信號的頻率發(fā)生偏移,模擬器相應(yīng)地調(diào)整衛(wèi)星信號的頻率。同時,根據(jù)距離變化調(diào)整信號傳播延遲,使得模擬信號能夠真實(shí)反映接收機(jī)在動態(tài)場景中接收到的 GNSS 信號特征,滿足對接收機(jī)動態(tài)性能測試的需求。GNSS 射頻模擬器支持多頻段輸出,適配多種接收機(jī)。室內(nèi)GNSS接收器錄制回放
GNSS 模擬器的硬件架構(gòu)是其功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。重心硬件包括信號生成板卡,它集成了高精度的數(shù)字信號處理器(DSP)和現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)。DSP 負(fù)責(zé)復(fù)雜的信號運(yùn)算,依據(jù)衛(wèi)星軌道參數(shù)、時間信息等生成精確的數(shù)字信號;FPGA 則用于靈活配置信號生成流程,實(shí)現(xiàn)快速的數(shù)據(jù)處理與信號調(diào)制。射頻模塊也是關(guān)鍵部分,它將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為射頻信號,并對其進(jìn)行放大、濾波等處理,確保模擬信號能以合適的功率和質(zhì)量輸出。此外,模擬器還配備了高精度的時鐘源,如原子鐘或銣鐘,為信號生成提供精細(xì)的時間基準(zhǔn),保證不同衛(wèi)星信號間的時間同步精度,這對于模擬多衛(wèi)星系統(tǒng)協(xié)同工作場景至關(guān)重要。存儲模塊用于存儲大量的衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)、信號特征庫等信息,以便快速調(diào)用生成各類模擬信號。GPS信號模擬器GNSS 發(fā)生器集成多種功能,方便用戶操作與使用。
軟件算法在 GNSS 模擬器中起著智能重心的作用。軌道預(yù)測算法根據(jù)衛(wèi)星的開普勒軌道參數(shù)以及攝動模型,精確計算衛(wèi)星在不同時刻的位置和速度,為信號生成提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。信號調(diào)制算法將導(dǎo)航電文、偽隨機(jī)碼等信息按照特定的調(diào)制方式加載到載波上,生成符合衛(wèi)星信號特征的模擬信號。誤差模擬算法用于模擬信號傳播過程中的各種誤差,如電離層延遲誤差、對流層延遲誤差、多路徑誤差等,通過數(shù)學(xué)模型精確計算并疊加到模擬信號中,以真實(shí)反映實(shí)際環(huán)境對信號的影響。數(shù)據(jù)融合算法在與其他設(shè)備協(xié)同工作時發(fā)揮重要作用,例如將模擬器生成的衛(wèi)星信號數(shù)據(jù)與慣性測量單元的姿態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合,輸出綜合的導(dǎo)航信息,為測試接收機(jī)的組合導(dǎo)航性能提供數(shù)據(jù)支持。
信號功率是 GNSS 射頻模擬器的重要技術(shù)指標(biāo)之一,其輸出功率范圍通常在 - 165dBm 至 - 20dBm 之間,可精確模擬衛(wèi)星信號在不同傳播距離下的強(qiáng)度變化。頻率穩(wěn)定度也是關(guān)鍵指標(biāo),一般要求達(dá)到 10?12 量級,確保長時間內(nèi)輸出信號頻率的穩(wěn)定性,避免因頻率漂移影響測試精度。通道數(shù)量決定了模擬器能夠同時模擬的衛(wèi)星數(shù)量,常見的模擬器可支持 12 至 32 個通道,滿足多衛(wèi)星系統(tǒng)測試需求。此外,信號切換時間也是考量因素,快速的信號切換時間(如微秒級)能實(shí)現(xiàn)不同測試場景的快速切換,提高測試效率。GNSS 衛(wèi)星信號模擬器可調(diào)整信號強(qiáng)度,模擬不同距離下的信號接收。
GNSS 接收器工作時,首要步驟是捕獲衛(wèi)星信號。它通過搜索特定頻段,如 GPS 的 L1、L2 頻段,北斗的 B1、B2 頻段等,識別出衛(wèi)星發(fā)射的偽隨機(jī)噪聲(PRN)碼。一旦捕獲到信號,便進(jìn)入跟蹤階段,持續(xù)鎖定衛(wèi)星信號,確保穩(wěn)定接收。在解算環(huán)節(jié),接收器利用接收到的多個衛(wèi)星信號的時間延遲,結(jié)合衛(wèi)星軌道信息,運(yùn)用三角測量原理計算自身位置。例如,通過測量信號從三顆衛(wèi)星傳播到接收器的時間差,確定以衛(wèi)星為球心、傳播距離為半徑的三個球面,其交點(diǎn)即為接收器位置。同時,接收器還能根據(jù)信號頻率的多普勒頻移計算速度,依據(jù)時間信息實(shí)現(xiàn)時鐘同步。GNSS 仿真模擬器運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),模擬逼真導(dǎo)航場景。室內(nèi)GNSS接收器錄制回放
GNSS 模擬器通過模擬衛(wèi)星信號,助力接收機(jī)在復(fù)雜環(huán)境下的性能測試。室內(nèi)GNSS接收器錄制回放
從成本角度看,GNSS 模擬器前期采購成本因功能、精度不同有所差異?;A(chǔ)款模擬器成本相對較低,適用于一般性教學(xué)與簡單接收機(jī)測試;而高精度、多通道且具備復(fù)雜環(huán)境模擬功能的不錯模擬器,價格則較為昂貴。但從長期效益考量,使用模擬器可大幅減少實(shí)地測試成本。在接收機(jī)研發(fā)階段,無需大量人力、物力在不同地理環(huán)境下進(jìn)行實(shí)地測試,降低了交通、設(shè)備運(yùn)輸?shù)荣M(fèi)用。同時,利用模擬器能快速發(fā)現(xiàn)接收機(jī)設(shè)計缺陷,縮短研發(fā)周期,加快產(chǎn)品上市,帶來更多經(jīng)濟(jì)效益。此外,對于一些對定位精度要求極高的行業(yè),如測繪、航空航天,使用模擬器進(jìn)行充分測試,可避免因接收機(jī)性能不佳導(dǎo)致的重大損失,間接提升效益。室內(nèi)GNSS接收器錄制回放
深圳市璟晨實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司是一家有著先進(jìn)的發(fā)展理念,先進(jìn)的管理經(jīng)驗(yàn),在發(fā)展過程中不斷完善自己,要求自己,不斷創(chuàng)新,時刻準(zhǔn)備著迎接更多挑戰(zhàn)的活力公司,在廣東省等地區(qū)的通信產(chǎn)品中匯聚了大量的人脈以及**,在業(yè)界也收獲了很多良好的評價,這些都源自于自身的努力和大家共同進(jìn)步的結(jié)果,這些評價對我們而言是比較好的前進(jìn)動力,也促使我們在以后的道路上保持奮發(fā)圖強(qiáng)、一往無前的進(jìn)取創(chuàng)新精神,努力把公司發(fā)展戰(zhàn)略推向一個新高度,在全體員工共同努力之下,全力拼搏將共同深圳市璟晨實(shí)業(yè)發(fā)展供應(yīng)和您一起攜手走向更好的未來,創(chuàng)造更有價值的產(chǎn)品,我們將以更好的狀態(tài),更認(rèn)真的態(tài)度,更飽滿的精力去創(chuàng)造,去拼搏,去努力,讓我們一起更好更快的成長!