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全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)是衡量一个国家科学技术发达水平与国防军事实力的重要标准之一,而在GNSS接收机的研究与开发过程中,为降低研发成本和缩短研发周期,通常需要一种稳定、可靠的卫星信号模拟源设备,可以在足不出户情况下的模拟生成不同情景下的卫星信号,在各类导航终端的研发进程中提供一种稳定可靠的测试和评估手段,因此卫星信号生成技术的研究和模拟器的研制将有效推进我国各类卫星导航终端的研发进程以及对我国BDS的建设和发展具有深远意义。 本文结合目前国内外卫星信号模拟器的研究方向和研究现状,针对多模多频点卫星信号同步模拟设计难度高、系统占用软、硬件资源大的问题,提出一种多基带板卡传输与同步方式生成卫星导航信号的设计方案,从BDS/GPS/GLONASS三个卫星导航系统的系统组成和信号体制入手,深入研究了卫星信号模拟器的基本原理和卫星信号生成的关键技术:直接序列扩频通信技术,频率合成技术(DDS),高精度的信号延迟技术,BDS/GPS/GLONASS系统间时间同步、以及板级FPGA核间通信涉及到的源同步等关键技术,分析和解决了板卡间数据传输源同步接口设计中遇到的跨时钟域问题,并建立了静态时序模型和采用时序约束技术以保障板卡间数据传输稳定可靠传输与同步。 最终,在以DSP+FPGA为核心处理器的两块基带板卡的硬件平台上实现了BDS/GPS/GLONASS三星座五频点60通道的卫星信号同步模拟,并采用商业接收机对该系统的功能、性能和稳定性测试评估,评估结果表明本文设计的多板卡BDS/GPS/GLONASS卫星信号生成与同步传输有效降低硬件平台及芯片的个体性差异带来的误差,说明本文多板卡组合独创性设计所生成的生成信号精度、稳定度符合预期设计的各项指标和要求。