● 摘要
随着北斗卫星导航系统的顺利进行，对北斗系统的应用越来越广泛，对北斗卫星信号模拟器的需求也不断增大。北斗中频信号模拟器可以根据设定的用户位置以及运动轨迹来模拟用户在该位置能够接收到的真实的北斗数字中频信号。上位机模拟软件作为北斗信号模拟器的重要组成部分，其性能的好坏在很大程度上影响整个仿真验证平台的精度。本文充分整合已有的研究成果，将模型研究与系统实现相结合，对模拟软件中应用的关键技术做了进一步的探究。
本文首先介绍了北斗卫星导航系统的原理及信号体制。基本原理包括北斗系统空间星座的分布、坐标和时间系统。北斗信号体制详细介绍了北斗信号三个组成部分的特征及生成方式，其中重点介绍了导航电文的结构编排及内容分布。
其次，对北斗信号模拟器软件设计的方案和流程进行了说明。根据系统的功能，大致分为四个模块：人机交互模块、参数计算模块、功能模块和数字中频信号生成模块，并进一步对四个基本模块细化并介绍了每个小模块的设计流程和实现方法，最终通过模块化设计实现了基带信号和数字中频信号的生成。数据交互设计包括上位机与管控机、上位机与中频板卡、软件内各模块之间的数据交互，与管控子系统的连接，使用TCP/IP协议实现；与中频板卡的连接，利用NI机箱的PCIE接口完成；软件内各模块的连接，通过时序图确定执行顺序。
最后，对生成的整个北斗数字中频信号模拟器进行测试和验证，通过软件模拟或借助于接收机设备依次验证了用户界面的可用性、导航电文的正确性、基带信号和数字中频信号的精度以及与外部接口数据的通信。