GNSS 模拟器的硬件架构是其功能实现的基础。重心硬件包括信号生成板卡,它集成了高精度的数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)。DSP 负责复杂的信号运算,依据卫星轨道参数、时间信息等生成精确的数字信号;FPGA 则用于灵活配置信号生成流程,实现快速的数据处理与信号调制。射频模块也是关键部分,它将数字信号转换为射频信号,并对其进行放大、滤波等处理,确保模拟信号能以合适的功率和质量输出。此外,模拟器还配备了高精度的时钟源,如原子钟或铷钟,为信号生成提供精细的时间基准,保证不同卫星信号间的时间同步精度,这对于模拟多卫星系统协同工作场景至关重要。存储模块用于存储大量的卫星轨道数据、信号特征库等信息,以便快速调用生成各类模拟信号。GNSS 发生器输出特定格式信号,满足不同应用的基础信号需求。理工雷科GPS发生器录制回放
多卫星信号模拟整合:现实中的 GNSS 接收机同时接收多颗卫星的信号,所以模拟器需要模拟多卫星信号场景。它依据不同卫星的轨道参数,分别生成每颗卫星的信号。这些卫星信号在时间和空间上都有特定的关系。例如,在某一时刻,不同卫星处于不同的轨道位置,它们发射的信号到达地面接收机的时间和强度也不同。模拟器通过精确控制每颗卫星信号的生成时间、传播延迟和信号强度,将多颗卫星的信号进行整合。使得输出的多卫星信号组合能够准确反映真实 GNSS 系统中多颗卫星信号同时传播到接收机的情况,为接收机提供接近真实环境的多卫星信号输入。欺骗干扰GPS发生器GNSS 接收器增加抗干扰模块,适应复杂电磁环境。
基础型 GNSS 模拟器功能相对简单,主要能够模拟卫星信号的基本特征,如生成固定数量卫星的标准信号,可进行简单的信号强度调节。它适用于初学者对 GNSS 接收机基本功能的初步测试,以及一些对信号模拟要求不高的基础教学场景。高级型 GNSS 模拟器则具备丰富的功能,除了模拟常规信号外,还能精确模拟复杂的信号环境,如多径效应、信号干扰等。它可设置多种动态场景,对接收机的抗干扰能力、动态性能等进行多方面测试,常用于专业的科研项目以及不错产品的研发测试。
GNSS 接收器工作时,首要步骤是捕获卫星信号。它通过搜索特定频段,如 GPS 的 L1、L2 频段,北斗的 B1、B2 频段等,识别出卫星发射的伪随机噪声(PRN)码。一旦捕获到信号,便进入跟踪阶段,持续锁定卫星信号,确保稳定接收。在解算环节,接收器利用接收到的多个卫星信号的时间延迟,结合卫星轨道信息,运用三角测量原理计算自身位置。例如,通过测量信号从三颗卫星传播到接收器的时间差,确定以卫星为球心、传播距离为半径的三个球面,其交点即为接收器位置。同时,接收器还能根据信号频率的多普勒频移计算速度,依据时间信息实现时钟同步。GNSS 导航模拟器创建多种导航场景,提升导航系统可靠性。
在科研领域,GNSS 射频模拟器为研究人员提供了可控的实验环境。例如,在研究新型导航算法时,科研人员可利用模拟器模拟各种复杂信号场景,测试算法在不同条件下的性能,加速算法优化进程。在导航设备制造行业,它是产品研发与质量检测的关键工具。制造商通过模拟不同地理环境、信号干扰等情况,对 GNSS 接收机、天线等设备进行多方面测试,确保产品在实际使用中具备稳定可靠的性能。在航空航天领域,模拟器模拟飞机、卫星等飞行器在飞行过程中接收到的 GNSS 信号,助力飞行器导航系统的研发与验证,保障飞行安全。GNSS 导航模拟器模拟室内导航场景,推动室内定位发展。全频点信号仿真gnss信号模拟器供应商
GPS 导航模拟器模拟越野路况,提升户外导航体验。理工雷科GPS发生器录制回放
在交通领域,GPS 轨迹模拟器用于智能交通系统的测试与优化。例如,模拟不同车辆在道路上的行驶轨迹,为交通流量预测、信号灯配时优化提供数据支持,帮助改善城市交通拥堵状况。在物流行业,它可模拟货物运输车辆的行驶路径,用于物流调度方案的制定与评估,提前规划较优运输路线,降低运输成本。在户外运动产品研发中,厂商利用模拟器生成各种户外运动轨迹,如徒步、骑行、登山等轨迹,测试运动手表、导航设备等产品在不同运动场景下对轨迹记录和导航功能的准确性,提升产品性能。理工雷科GPS发生器录制回放