● 摘要
GPS卫星信号模拟器能够根据用户所设置的GPS系统和信号形式、载体动态和环境参数,精确模拟出载体收到的卫星信号,这为GPS系统级仿真试验和接收机的测试提供一种高效的工具。GPS中频信号处理作为仿真验证平台信号产生的关键环节,是卫星信号环境建模后动态参数的实现环节,影响着信号产生的精度。因此有关GPS中频源设计的研发工作是GPS信号仿真平台必不可少的研究课题。
首先,本文详细设计并实现了GPS L2C/L5中频信号的产生,包括导航电文FIFO模块、FEC纠错编码模块、NH编码模块、扩频码生成模块、载波生成模块、BPSK调制和QPSK调制模块等。
其次,本文分析了GPS模拟器中频电路的总体设计,介绍了GPS L2C/L5信号的导航电文信息,接着分别研究了DSP数据处理模块、FPGA程序设计模块和DA模块。在数据交互方案中,重点研究了两类数据交互的交互内容和交互方式,分别为上位机、射频端与中频源的外部数据交互,DSP与FPGA间接的内部数据交互。
最后,本文给出了GPS L2C/L5信号中频产生部分各个模块的测试结果,并对电文传输过程进行了测试验证和完成了对模拟器的接收测试,测试结果验证了方案设计的可实施性和信号处理功能的正确性与可靠性。