基于微波矢量信号源的卫星导航信号产生技术研究

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1、中图分类号：TN967.1论文编号：102870416-S047学科分类号：081001硕士学位论文基于微波矢量信号源的卫星导航信号产生技术研究研究生姓名周彬学科、专业通信与信息系统研究方向卫星导航指导教师宋茂忠教授南京航空航天大学研究生院电子信息工程学院二О一五年十二月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofElectronicandInformationEngineeringReseachofSatelliteNa

2、vigationSignalGeneratingbasedonMicrowaveVectorSignalGeneratorAThesisinCommunicationandInformationSystembyZhouBinAdvisedbyProf.SongMaozhongSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDecember,2015承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工

3、作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要卫星导航信号模拟器能够产生含有复杂场景误差的多系统卫星导航信号，它是高性能接收机在开发研制与性能评估过程中所必需的关键设备之一，可以

4、在实验室等室内环境下为导航终端的测试、评估和校验提供高精度仿真信号。本文在微波矢量信号源的基础上，研究了GPS和北斗卫星导航信号模拟源播放系统。具体开展工作如下：1.在矢量源硬件平台上设计了GPS和北斗卫星导航信号生成方案。卫星导航数据文件通过以太网传送到矢量信号发生器，在任意波模式下由PCI总线将导航数据传输到DDR2中；从DDR2读取导航数据后，根据信号采样格式进行并/串转换、数据映射、插值滤波、上变频以及带通滤波后生成数字中频信号；经数模转换后在射频端进行载波调制，生成卫星导航信号。2.在系统实现中，通过FPGA

5、编程完成了对数据存储器DDR2的读写控制，并且分别设计了GPS和北斗卫星导航中频信号生成模块，包括数据映射、插值滤波器、载波上变频以及带通滤波等。数据映射部分将样本点转换成对称结构，避免了因直流分量而导致的载波泄漏；采用FARROW经典结构设计了插值滤波器，解决了任意采样率数据的插值问题；根据CORDIC算法结构生成副载波，实现了卫星导航信号的频谱搬移，减小了频谱混叠。并且通过制定跨时钟域传输方案，保证了系统中不同时钟域之间数据传输的稳定性。3.搭建测试环境，通过播放采集的中频数据文件对系统的性能进行测试验证。测试结果

6、表明，该系统生成的GPS和北斗卫星导航信号能够被接收机正确接收定位，从而验证了该方案的可行性。关键词：GPS，北斗，模拟源，卫星导航，DDR2I基于微波矢量信号源的卫星导航信号产生技术研究ABSTRACTThesatellitenavigationsignalsimulator,whichisoneofthekeyequipmentinthedevelopmentandperformanceevaluationofhighperformancereceivers,cangeneratemulti-systemsatel

7、litenavigationsignalswithcomplexsceneerrors.Itcanprovidehighprecisionsimulationsignalsforthetesting,evaluationandverificationofnavigationterminalsinlaboratoryandotherindoorenvironments.Basedonthemicrowavevectorsignalgenerator,theGPSandBeidousatellitenavigationsi

8、gnalsimulationsystemisstudiedinthispaper.Themajorcontentsofthispaperaresubmittedasfollows.1.ThegeneratingschemeofGPSandBeidousatellitenavigationsignalisdesignedontheh