留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

北斗三号B1频点信号软模拟源设计

贾晓辉 克兢 王雪 张志敏

贾晓辉, 克兢, 王雪, 张志敏. 北斗三号B1频点信号软模拟源设计[J]. 全球定位系统, 2022, 47(1): 9-17. doi: 10.12265/j.gnss.2021082001
引用本文: 贾晓辉, 克兢, 王雪, 张志敏. 北斗三号B1频点信号软模拟源设计[J]. 全球定位系统, 2022, 47(1): 9-17. doi: 10.12265/j.gnss.2021082001
JIA Xiaohui, KE Jing, WANG Xue, ZHANG Zhimin. The design of BDS-3 B1 frequency point soft signal analog source[J]. GNSS World of China, 2022, 47(1): 9-17. doi: 10.12265/j.gnss.2021082001
Citation: JIA Xiaohui, KE Jing, WANG Xue, ZHANG Zhimin. The design of BDS-3 B1 frequency point soft signal analog source[J]. GNSS World of China, 2022, 47(1): 9-17. doi: 10.12265/j.gnss.2021082001

北斗三号B1频点信号软模拟源设计

doi: 10.12265/j.gnss.2021082001
基金项目: 中国科学院国家授时中心“青年创新人才”项目 (2013AA122701)
详细信息
    作者简介:

    贾晓辉:(1997—),男,硕士,研究方向为卫星导航信号模拟与处理

    克兢:(1983—),女,副研究员,研究方向为导航信号设计与性能分析

    张志敏:(1993—),男,硕士,研究方向为卫星导航信号处理及硬件实现

    通信作者:

    王雪 E-mail: 9993842@qq.com

  • 中图分类号: P228.4

The design of BDS-3 B1 frequency point soft signal analog source

  • 摘要: 通过对全球卫星导航系统(GNSS)完整信号流程的精密仿真,建立合理的卫星信号数学模型,产生多种环境下的中频信号,能够为GNSS服务性能评估提供良好的仿真和测试平台,对导航信号各层结构模块化处理并优化算法. 导航电文模块结合轨道仿真软件外推轨道参数,保证了电文参数的真实有效性. 数据采用分段产生信号再校验叠加的方式,保证了信号多层结构的对齐叠加,保证了信号码和载波的相位的连续性,保证了在产生高采样率、长时长信号时模拟源的稳定性. 采用软件接收机分析信号验证了信号模拟源的有效性.

     

  • 图  1  B1I信号调制过程

    图  2  B1C信号调制过程

    图  3  信号传播及射频前端处理流程

    图  4  信号生成软件界面图

    图  5  信号生成软件架构框图

    图  6  导航电文模块设计流程图

    图  7  时间参数外推方法

    图  8  BDS卫星轨道三维图形

    图  9  BDS卫星轨道二维图形

    图  10  星历参数变化曲线图

    图  11  卫星坐标和速度变化图

    图  12  三维卫星可见数目变化图

    图  13  二维卫星可见数目变化图

    图  14  卫星可见时刻轴

    图  15  信号频谱和功率谱图(无噪声)

    图  16  软件接收机跟踪图

    图  17  带通滤波器的频率响应图

    图  18  软件接收机相关结果图

    图  19  信号采样时刻轴示意图(非整数倍)

    图  20  码采样时刻轴示意图(非整数倍)

    图  21  BOC(1,1)信号跟踪结果(连续)

    图  22  模拟信号捕获图

    图  23  模拟信号自相关函数图

    图  24  模拟信号功率谱图

    图  25  模拟信号跟踪结果图

    图  26  UTM系统中的坐标变化

    图  27  卫星星座图

    图  28  UTM系统中的定位结果

    表  1  BDS-3 B1频点信号体制

    信号信号分量载波频率/MHz调制方式电文速率/bps
    B1I-1 561.098BPSK(2)50(D1)/500(D2)
    B1CB1C_data1 575.420BOC(1,1)100
    B1C_pilotQMBOC(6,1,4/33)No
    B1AB1A_data1 575.420BOC(14,2)-
    B1A_pilotNo
    下载: 导出CSV
  • [1] 吕春东, 王佳, 闫飞. 应用STK工具的BDS仿真分析[J]. 导航定位学报, 2018, 6(2): 82-86.
    [2] 朱正鹏, 熊焱, 朱旭锋, 等. 一种GNSS中频信号模拟器的设计与硬件实现[J]. 航天控制, 2020, 38(4): 74-80. DOI: 10.3969/j.issn.1006-3242.2020.04.012
    [3] 叶旅洋. 北斗三号B1C信号模拟产生与性能分析[D]. 北京: 中国科学院大学, 2019.
    [4] 何运桃, 徐光辉, 朱利利. 基于STK的高动态GPS卫星信号模拟器导航电文生成[J]. 军事通信技术, 2009, 30(4): 85-88.
    [5] 刘志国. 卫星导航信号模拟器研究与实现[D]. 太原: 中北大学, 2014.
    [6] 刘天旻. 北斗卫星导航系统B1频段信号分析研究[D]. 上海: 上海交通大学, 2013.
    [7] 北斗卫星导航系统空间信号接口控制文件公开服务信号B1I(3.0版)[S]. 北京: 中国卫星导航系统管理办公室, 2019: 2.
    [8] 北斗卫星导航系统空间信号接口控制文件公开服务信号B1C(1.0版)[S]. 北京中国卫星导航系统管理办公室, 2017: 12.
    [9] 王森. 卫星导航信号射频通道及接收场景建模与研究[D]. 北京: 中国科学院大学, 2020.
    [10] 谢钢. GPS原理与接收机设计[M]. 北京: 电子工业出版社, 2009.
    [11] 张伯川, 常青, 张其善, 等. 高动态GPS卫星信号模拟器导航电文生成[J]. 北京航空航天大学学报, 2005, 31(3): 284-287. DOI: 10.3969/j.issn.1001-5965.2005.03.005
    [12] 雷博持, 牛新亮, 井成, 等. STK及IGS广播星历在BDS仿真中的应用[J]. 航天控制, 2020, 38(5): 54-60. DOI: 10.3969/j.issn.1006-3242.2020.05.009
  • 加载中
图(29) / 表(1)
计量
  • 文章访问数:  586
  • HTML全文浏览量:  264
  • PDF下载量:  72
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2021-08-20
  • 网络出版日期:  2022-03-01

目录

    /

    返回文章
    返回