● 摘要
L2C、L5信号是GPS现代化中新增加的信号,相比之前的GPS民用信号拥有更多的优点。中国的北斗系统目前正处于大力发展阶段,研究借鉴GPS现代化经验对北斗卫星导航系统的发展具有重要意义。卫星信号发生器不仅可以模拟真实的卫星信号,还可以模拟各种复杂的信号环境,对导航系统的发展具有重要作用。由于L1频点较早出现,目前中国国内研制的GPS信号发生器大部分集中于L1频点,关于L2C、L5频点的相对较少。本文的研究目的就是通过掌握信号发生器仿真软件的相关技术,设计L2C、L5软件平台,为新体制信号及接收机的研制提供仿真平台,推动多模信号仿真软件的产业化发展。
本文首先介绍了目前世界上流行的一些信号发生器的基本架构,通过对比其优缺点,证明了本文所采用的信号发生器架构的合理性。重点描述了GPS L2C、L5上位机仿真软件设计的过程与方法,包括软件对上、对下通信接口的设计、模块间数据接口的设计、软件的工作流程、软件使用算法的描述等。针对本设计的特点,通过对比不同算法、不同编程技术的优缺点,选择最优方法。比对L1、L2C、L5频点的特点,明确了可通用的算法,避免了程序额外的计算,提高了程序运算效率,实现了GPS系统三频点仿真软件的集成。
本文设计的L2C、L5信号发生器上位机软件具有友好的人机交互界面,可以模拟各种误差环境,能够生成数字中频信号、基带信号,能够实现与管控机、硬件中频的通信。设计的软件程序通过了514所的软件测评,产生的信号通过了接收机的验证并且具有良好的定位结果与稳定性。
GPS L2C、L5信号发生器上位机软件的顺利实现推动了项目的进展,为多导航系统的兼容互作提供了部分实验平台。对研究新体制信号接收机以及推动我国北斗产业的独立化发展具有重要意义。
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