GNSS 模擬器可分為射頻(RF)模擬器和中頻(IF)模擬器。射頻模擬器直接生成與真實 GNSS 衛(wèi)星發(fā)射頻率相同的射頻信號,通常涵蓋 GPS L1、L2、L5 頻段,以及北斗、GLONASS 等其他系統(tǒng)對應頻段。其優(yōu)勢在于能直接模擬衛(wèi)星信號在空中傳播后的真實狀態(tài),無需接收機進行額外的下變頻處理,適用于對接收機前端射頻性能測試,如天線性能、射頻濾波器效果評估等。而中頻模擬器輸出的是經(jīng)過下變頻后的中頻信號,頻率一般在幾百兆赫茲以下。這種類型便于進行信號處理算法的測試與驗證,因為中頻信號更易于被數(shù)字信號處理設備采集和分析,開發(fā)人員可專注于研究信號解算、定位算法等重心功能。GNSS 接收器優(yōu)化天線設計,增強信號接收能力。LABSAT 3GPS發(fā)生器
在消費電子領域,便攜式 GNSS 模擬器備受青睞。這類模擬器體積小巧、便于攜帶,能夠模擬常見的城市、郊區(qū)等環(huán)境下的 GNSS 信號,用于測試智能手機、智能手表等消費級產(chǎn)品的定位功能,確保產(chǎn)品在不同場景下的定位精度與穩(wěn)定性。對于汽車行業(yè),車載 GNSS 模擬器是關鍵工具。它不能模擬車輛行駛過程中的動態(tài)信號,還可結(jié)合汽車電子系統(tǒng),模擬復雜交通場景,如多車交匯、進出隧道等情況下的信號變化,助力汽車導航系統(tǒng)與自動駕駛輔助系統(tǒng)的研發(fā)與測試。航空航天領域則依賴高精度 GNSS 模擬器,此類模擬器能模擬飛機在高空飛行時面臨的信號環(huán)境,包括信號弱、干擾復雜等情況,用于測試飛機導航系統(tǒng)的可靠性與準確性。北斗gnss信號模擬器廠家GNSS 發(fā)生器輸出特定格式信號,滿足不同應用的基礎信號需求。
GNSS 模擬器具備多項獨特技術特點。首先是高精度信號生成能力,能夠精確模擬衛(wèi)星信號的載波相位、偽距等參數(shù),誤差可控制在極小范圍內(nèi),滿足不錯科研及軍方領域?qū)Ω呔葴y試的需求。其次,其靈活性強,可通過軟件設置模擬不同衛(wèi)星系統(tǒng),如 GPS、北斗、GLONASS 等,還能隨意組合衛(wèi)星信號,模擬全球任意地點、任意時間的衛(wèi)星分布情況。再者,模擬器支持多通道并行模擬,能同時輸出多個衛(wèi)星信號通道,真實模擬實際接收環(huán)境中多顆衛(wèi)星信號同時存在的場景。另外,具備復雜環(huán)境模擬功能,如模擬信號多路徑傳播、電離層和對流層延遲等干擾,為接收機在復雜環(huán)境下的性能測試提供有效手段。
GNSS 導航模擬器能夠創(chuàng)建豐富多樣的導航場景。在城市環(huán)境模擬中,它可精細模擬高樓林立導致的信號遮擋與多徑效應,通過構建詳細的城市三維地圖,依據(jù)建筑物布局計算信號傳播路徑,讓接收機體驗到在城市街道中定位時信號的復雜變化,助力優(yōu)化城市環(huán)境下的導航算法。對于山區(qū)場景,模擬器根據(jù)地形起伏模擬信號受山體阻擋、反射的情況,為山區(qū)探險設備、森林防火監(jiān)測設備等的導航性能測試提供真實環(huán)境模擬。在海洋場景下,模擬器考慮到開闊水域中信號傳播相對穩(wěn)定但受電離層和對流層影響較大的特點,結(jié)合海洋氣象數(shù)據(jù)模擬信號變化,滿足船舶導航系統(tǒng)的測試需求。GNSS 仿真模擬器利用人工智能,智能生成模擬場景。
信號輸出與校準環(huán)節(jié):經(jīng)過一系列復雜模擬過程生成的 GNSS 信號,較終要通過特定接口輸出給接收機。模擬器配備多種輸出接口,如射頻輸出接口,直接輸出模擬的射頻信號,可連接到接收機的天線接口。在輸出信號之前,需要進行校準操作。校準過程利用高精度的參考信號源,對模擬器生成信號的頻率、幅度、相位等參數(shù)進行精確測量和調(diào)整。例如,通過與原子鐘參考源對比,校準信號的頻率準確性;通過功率計測量,校準信號的幅度精度。確保輸出的 GNSS 信號在各個參數(shù)上都符合高精度的標準,以提供可靠的測試信號給 GNSS 接收機,保證測試結(jié)果的準確性和可靠性。GPS 軌跡模擬器設置不同時間間隔,分析軌跡精度。理工雷科GNSS接收器
GPS 模擬器模擬真實 GPS 信號環(huán)境,用于測試定位設備性能。LABSAT 3GPS發(fā)生器
GNSS 模擬器的硬件架構是其功能實現(xiàn)的基礎。重心硬件包括信號生成板卡,它集成了高精度的數(shù)字信號處理器(DSP)和現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)。DSP 負責復雜的信號運算,依據(jù)衛(wèi)星軌道參數(shù)、時間信息等生成精確的數(shù)字信號;FPGA 則用于靈活配置信號生成流程,實現(xiàn)快速的數(shù)據(jù)處理與信號調(diào)制。射頻模塊也是關鍵部分,它將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為射頻信號,并對其進行放大、濾波等處理,確保模擬信號能以合適的功率和質(zhì)量輸出。此外,模擬器還配備了高精度的時鐘源,如原子鐘或銣鐘,為信號生成提供精細的時間基準,保證不同衛(wèi)星信號間的時間同步精度,這對于模擬多衛(wèi)星系統(tǒng)協(xié)同工作場景至關重要。存儲模塊用于存儲大量的衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)、信號特征庫等信息,以便快速調(diào)用生成各類模擬信號。LABSAT 3GPS發(fā)生器