论文部分内容阅读
GNSS卫星导航信号软件模拟器能够根据需要，方便灵活地模拟产生实际环境中的GPS/GLONASS/Galileo等导航卫星所发播的、经过空间传播到达接收机的各种导航信号，是接收设备测试、新星座新信号性能验证的关键仪器设备。新星座新信号处理能力的测试、各种类型卫星导航接收机功能的研制和性能的测试等，都需要卫星导航信号模拟器，其应用可以大大降低接收设备的研发周期和研制成本。作为测试设备，模拟器较接收机而言具有更高的要求，需要进行系统深入的研究和大量测试、验证以确保其满足应用要求。 本文选择具有代表性的GalileoL1频点CBOC调制的E1信号作为研究背景，以Galileo数字中频信号的模拟产生为轴线，以软件架构为开发方式，同时辅以GPU并行计算加速信号生成，探讨了实时卫星导航数字中频信号的生成方法。本文首先分析了GalileoE1信号的结构和特点，重点研究了BOC调制方式的原理和特性。其次根据卫星导航信号的传输特点，建立了相应的误差仿真模型。再次，采用CPU软件架构的形式，建立了数字中频信号的实现模型，生成了Galileo数字中频信号，并利用现有的Galileo接收机对模拟信号进行了接收捕获跟踪处理，验证了模拟信号生成算法的正确性。最后，在分析全球卫星导航系统的导航信号特点和CUDA运行机制的基础上，提出了一种基于CUDA并行采样的高速Galileo模拟信号产生方法。通过对比GPU加速前后的信号生成速度，验证了GPU在导航信号模拟方面的加速性能，实现了实时数字中频导航信号的模拟生成。