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卫星信号模拟系统用于卫星信号接收机的开发与测试,随着GPS、北斗系统以及GLONASS系统的不断发展,卫星信号接收机的应用也越来越广泛,为了满足不同星座、不同频点的高动态卫星信号接收机的开发与测试,需要开展对多频多星座多功能卫星信号模拟算法的研究,以保证接收机在高速运动状态下能够精确定位。 本文在综述了国内外卫星信号模拟算法研究现状的基础上,分析了GPS、北斗系统以及GLONASS系统的系统组成和卫星系统定位原理,研究并实现了多频多星座多功能卫星信号模拟系统,所做工作如下: 1.根据卫星信号的数学模型,分析了卫星信号模拟系统中的误差模型,对传统的卫星信号模拟算法的流程进行了改进,设计了卫星信号采集复现与高动态卫星信号模拟系统的实现方案,给出了从导航电文中提取卫星星历信息的方法,在不增加计算复杂度的情况下,直接使用真实信号的导航电文,使模拟的信号更加可靠。 2.为了模拟接收机在高动态运行状态下的多普勒效应,根据直接频率合成器的原理,设计了频率可控的伪码发生器与载波发生器。利用C语言和Verilog语言,采用DSP生成导航电文,采用FPGA生成伪码与载波,实现了卫星信号采集复现与高动态卫星信号模拟系统。 本文对系统的采集复现和高动态卫星信号模拟功能进行了测试。测试结果表明,采集复现模块能够实时的采集并复现四路卫星信号,改进的算法所模拟的信号与传统的算法所模拟的信号相比,定位精度更高。