GPS数字中频信号软件模拟器设计与实现
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号 ， 其缺 点 是成本 过高 ， 但 且需 要 和射频 前端模 块 配 合才 能够 将模 拟 的信号 提供 给软件 接 收机 的测 试验
③提供灵活的参数配置功能 ， 并提供广泛的信号模
为导 航 接 收 机 的实 时运 行实地 采集 ， 但受 环境 条件不 可控 因素 的限制 ， 以 难 满 足测试 过 程 中对 特 殊 信 号 特 征 的需 求 ； 方 面 可 一
以使用硬件形式的信号模拟器… ， 这种方法可 以精
确模拟 Ｇ Ｓ信号 的生成过 程， 到等效 的射频 信 Ｐ 得
（ ｃｏｌ ｆ ｌ ｍｍｉＩｆｒ ｔ ｎａｄＦｅｔ ｃｌ ｇｍｅｉｇ ｓ 期 Ｓｈ ｏ ０ Ｅｅ ｅ ｃ ｎｏ ｉ ｍａ ｏ ｎ ｌ ｒ ａ Ｄｌｉ ｒ ， ｂ ｃｉ ｎ Ｊ ａｏ ｇＵ ｉ ｒｔ ， ｍ ｎ ｎ ｅｓｙ ＇ ｔ ｖ ｉ ｌ ２０４， 面 ０２ ０ ）
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｓ ｆ ａ ｅ ｄ ｓｇ ｃ ｅ ｆｈ ｇ ｌ ・ ｏ ｆ ｕ ａ ｌ ｎ ｉｈ－ ｅ ｄ ＧＰ Ｆ ｄ ｇ ｔｌｓ ａ ｅ ｅａ ｏ ｓｒ ｃ ： ｏｔ ｒ ｅ ｉｎ ｓ ｈ ｍｅ ｏ ｉｈ ｙ－ ｎ ｇ ｒ ｂ ｅ ａ ｄ ｈ ｇ ・ｐ ｅ Ｓ Ｉ ｉｉ ｉ ｌｇ ｎ ｒ ｔｒ ｗ ｃ ｉ ｓ ａ ｇ ｎ
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获 得 Ｇ Ｓ卫星信 号有 以下方 式 ： 方 面可 以通 Ｐ 一
具体包括 ： ①在星历提取算法 、 信号传播时间推算 算 法等关 键步 骤 中提高对 真实场 景 的逼近与算 法 的 优化 ， 根据实际测量 ＲＮ Ｘ重现信号环境 ； ＩＥ ②通过 对 程序 的性能 分析 找 到算 法 热 点并 进 行 相应 优 化 ，
Ｇ Ｓ接 收机 的设 计验证 是一个 长 期而艰 巨的过 Ｐ
件实时陛的 目 标提 出了算法优化方案。但是现有的 （ 学术和商用的） 信号模拟器存在着算法效率低 、 缺
乏灵 活性 的缺点 ， 软件 针对这 些 问题 进行 了改进 ， 本
程， 设计大量测试工作 ， 需要灵活而复杂 的 Ｇ Ｓ信 Ｐ 号及相关测量作为测试激励 ， 因此 Ｇ Ｓ卫星信号是 Ｐ Ｇ Ｓ导航 算法 和 Ｉ Ｐ Ｐ设计 验证 中的必 要条 件 。
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摘
要 ：给 出可 配置 高速 Ｇ Ｓ数 字 中频 信 号模 拟 软 件 的设 计 方案 ，该信 号 模 拟 器基 于 ｘ６平 台 Ｐ ８
实现 ，模 拟 卫星端 信号 生成 、信道 传播模 型 和接 收 端 的混 频、 采样 过程 ，生成 Ｇ ＳＬ Ｐ １数 字 中频 信 号 ，可 以作 为 实地采 集信 号 的替代 ，为 导航 接 收 机 的 设计 验 证 工 作提 供 便 利 。和 对现 有 的软 件导航 信 号模 拟方 案相 比 ，提 出的模 拟 器具 有可 配置性 强 、算法 效率 高、逼真度 良好 的特 点。
２ １ 年第５ ０２ 期
文 章 编 号 ：０ ９－ ５ ２ ２ １ ）５— ０ ７— ５ １０ ２ ５ （０ ２ ０ ０ ４ ０ 中图 分 类 号 ：Ｐ １ Ｔ３１ 文献标识码 ： Ａ
Ｇ Ｓ数 字 中频 信 号 软 件 模 拟 器 设 计 与 实 现 Ｐ
廖梦 新 ，刘佩林 ，应 忍冬
（ 海交通大学电子信息与 电气工程学院 ，上 海 ２ ｏ４ ） 上 ０ ２ ０
ｈｉｈ ｆｄ ｌｔ ｇ ｅｉ ｉ ｙ． Ｋｅ ｒ ｓ： ＧＰ ｙ ｗｏ ｄ Ｓ；ｓｇ ａ ｉ ｌ ｔｒ ｒ ｐ ｇ ｔｏ ｍｅ ｒ ｃ ｏ ｉｇ；ｈ ｇ ｏ ｆｇ ｒｔｏ ｉ ｌ ｓｍｕ ａｏ ；ｐ ａ ａ ｎ ｔ ｅ ｋ ｎｎ ｎ ｏ ｉ ｉ ｉｈ ｃ ｎ ｕ ａ ｉｎ ｉ
关键词 ：Ｇ Ｓ Ｐ ；信号模拟 ；传播时间逆推 ；高可配置性
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③提供灵活的参数配置功能 ， 并提供广泛的信号模
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确模拟 Ｇ Ｓ信号 的生成过 程， 到等效 的射频 信 Ｐ 得
（ ｃｏｌ ｆ ｌ ｍｍｉＩｆｒ ｔ ｎａｄＦｅｔ ｃｌ ｇｍｅｉｇ ｓ 期 Ｓｈ ｏ ０ Ｅｅ ｅ ｃ ｎｏ ｉ ｍａ ｏ ｎ ｌ ｒ ａ Ｄｌｉ ｒ ， ｂ ｃｉ ｎ Ｊ ａｏ ｇＵ ｉ ｒｔ ， ｍ ｎ ｎ ｅｓｙ ＇ ｔ ｖ ｉ ｌ ２０４， 面 ０２ ０ ）
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要 ：给 出可 配置 高速 Ｇ Ｓ数 字 中频 信 号模 拟 软 件 的设 计 方案 ，该信 号 模 拟 器基 于 ｘ６平 台 Ｐ ８
实现 ，模 拟 卫星端 信号 生成 、信道 传播模 型 和接 收 端 的混 频、 采样 过程 ，生成 Ｇ ＳＬ Ｐ １数 字 中频 信 号 ，可 以作 为 实地采 集信 号 的替代 ，为 导航 接 收 机 的 设计 验 证 工 作提 供 便 利 。和 对现 有 的软 件导航 信 号模 拟方 案相 比 ，提 出的模 拟 器具 有可 配置性 强 、算法 效率 高、逼真度 良好 的特 点。
２ １ 年第５ ０２ 期
文 章 编 号 ：０ ９－ ５ ２ ２ １ ）５— ０ ７— ５ １０ ２ ５ （０ ２ ０ ０ ４ ０ 中图 分 类 号 ：Ｐ １ Ｔ３１ 文献标识码 ： Ａ
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