復雜環(huán)境下GLONASS導航信號發(fā)生器的設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著現(xiàn)代導航技術的不斷進步，用戶對衛(wèi)星導航接收機的性能也提出了更高的要求，研制更高性能的新一代衛(wèi)星導航接收機成為一種必然趨勢。為了測試驗收高性能衛(wèi)星導航接收機的靜態(tài)性能及動態(tài)性能，需要模擬產(chǎn)生 GPS、GLONASS、北斗等導航系統(tǒng)在各種環(huán)境下的真實衛(wèi)星信號。GLONASS信號發(fā)生器可以為新一代衛(wèi)星導航接收機的研制開發(fā)、測試評估階段提供一種可再現(xiàn)、可控的測試環(huán)境，為最終確定測量方案提供支持。同時，GLONASS信號發(fā)生器在現(xiàn)代電子戰(zhàn)戰(zhàn)場

2、上，起到對敵方接收機進行干擾和欺騙的作用。本文提出了一種基于FPGA技術的GLONASS衛(wèi)星信號生成器設計方案，該設計以較低的成本，實現(xiàn)了各種復雜環(huán)境下的GLONASS衛(wèi)星信號的產(chǎn)生，并通過了GLONASS接收機的信號及干擾欺騙測試，主要的研究工作有以下幾個方面：
　　(1)介紹了GLONASS衛(wèi)星導航信號發(fā)生器的總體結構和硬件實現(xiàn)方案，給出了GLONASS衛(wèi)星導航信號模擬產(chǎn)生的流程，具體介紹了該整體設計中的時鐘模塊、基帶中頻模塊

3、、數(shù)模轉換模塊、外部設備和射頻模塊等五個模塊的詳細結構和功能。
　　(2)分析了GLONASS系統(tǒng)的衛(wèi)星信號結構和導航電文結構，闡述了其信號頻段、信號特點以及信號調制方式，在此基礎上推導出了DSSS擴頻方式的數(shù)學模型以及GLONASS實時信號的數(shù)學模型，同時給出了對信號載波多普勒頻率和C/A碼初始相位的估算方法。
　　(3)重點對設計中的基帶中頻調制模塊進行了具體的介紹，主要對該模塊中同步時鐘、USB通信模塊、偽隨機序測距碼

4、發(fā)生器、中頻載波NCO及碼NCO、基帶濾波器和信號調制模塊等子模塊的FPGA邏輯設計進行了分析及仿真實現(xiàn)。
　　(4)用頻譜儀和商用接收機對該系統(tǒng)產(chǎn)生的測試射頻信號進行信號正確性驗證和干擾欺騙測試，分析該GLONASS衛(wèi)星導航信號發(fā)生器的實際工作效果。測試效果證明，該GLONASS導航信號發(fā)生器輸出的測試信號基本滿足 GLONASS定位系統(tǒng)的設計要求，也具有一定的GLONASS信號干擾和欺騙能力，證明了本文所述的GLONASS衛(wèi)星