一． 系统总体描述

卫星导航信号模拟器系统包含两部分，分别为卫星导航信号模拟器和卫星导航信号接收器，关系如下图1.1所示

图1.1 卫星导航信号模拟器系统框图

下面分别对其功能进行描述。

卫星导航信号模拟器是模拟产生导航卫星运动轨迹信号的设备。它通过给入一组载体的运动轨迹，递推产生任何时间、地点和任何姿态下的多颗卫星运动轨迹信号，该信号经卫星导航接收机接收后，经处理解算获得相应的载体运动轨迹，从出达到对各类接收机的性能进行全面测试的目的,包括捕获、跟踪方面灵敏度和动态性能的测试以及冷热启动时间、定位和测速精度指标的测量等。卫星导航信号模拟器涉及到的主要技术有卫星的星座仿真、卫星及载体的运动轨迹仿真、修正和效应参数仿真、导航信号精密生成等技术。

卫星导航信号接收器是具有接收卫星导航信号，并能进行实行处理从而解算出载体运动轨迹的设备，该设备可通过串口等接口实时输出导航信息，通过USB3.0或千兆以太网等接口实时输出原始中频数据，从而辅助用于PC端的软件接收机算法验证。当卫星信号接收器用于机载比如无人机等设备上时，另外还应具有通过SD卡等实时存储导航信息，以及SSD固态硬盘等实时存储原始中频数据功能。卫星导航信号接收器涉及到的技术有卫星导航信号高灵敏度高动态快捕、跟踪技术、电文解帧和快速定位测速技术、高速数据采集、存储和传输、软件接收机等技术。

另外卫星导航信号模拟技术结合时钟同步技术可以很好的用来产生欺骗式干扰信号。掌握卫星导航信号模拟技术和卫星导航信号接收器技术是一种相互相成的技术手段，可以用来相互验证，对掌握卫星导航技术至关重要。

二． 卫星导航信号模拟器方案介绍

卫星导航信号模拟器具体原理结构框图如下图2.1所示

图2.1 卫星导航信号模拟器原理结构框图

1) 卫星导航信号模拟器原理结构介绍

卫星导航信号模拟器在初始化中需要加载原始星历参数、载体运动参数以及参考时间/时钟给参数实时计算单元，用于计算以下参数

a) 为了生成信号调整参数，需要计算的原始参数如下

卫星运动轨迹参数计算

 载体运动轨迹参数计算

地球自转效应参数计算

 相对论效应参数计算

 多路径效应参数计算

b) 为了生成电文信息，需要计算的原始参数如下

 不同系统时空参数计算

 模型轨道参数计算

 钟差参数计算

 TGD时延参数计算

 电离层对流层参数计算

通过以上参数实时计算单元生成的实时参数去获得信号调整实时参数以及电文生成后，送到信号生成单元，信号单元包含以下两项

 导航精密基带信号合成+数字功率控制组件 

导航射频信号生成组件

以上单元中视是否为高动态场景，处理上会有所不同，中低动态情况下，参数加载单元和参数实时计算单元可由计算机上的控制软件来完成这个工作，当为高动态场景时，则参数的更新需要更加实时，因为可把它交由导航精密基带信号合成组件来共同完成。