Design and implementation of navigation synthetical baseband equipment
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摘要: 中国区域导航定位系统(CAPS)是我国一种具有自主知识产权的新型卫星导航系统. 基于卫星转发地面产生的导航信号的工作模式，实现卫星导航功能. 导航综合基带是CAPS主控站的重要终端设备. 利用无线电软件设计思想，设计了导航综合基带总体架构. 采用标准面向仪器系统的PCI扩展(PXI)机箱结构，基于总线设计，可扩展性强. 基带的关键技术包括发射信号的频率补偿技术，高精度接收技术，设备高稳定时延保持技术. 实际测试结果表明：该导航综合基带性能良好，伪码测量精度优于0.20 ns，通道时延稳定度优于0.25 ns，频率补偿精度优于0.8 Hz，满足CAPS的需求.
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关键词:
- 综合基带 /
- 导航系统 /
- 设备时延 /
- 频率补偿 /
- 中国区域导航定位系统(CAPS)
Abstract: Chinese area positioning system (CAPS) is a new satellite navigation system with independent intellectual property rights in China. Based on the working mode of the satellite forwarding the navigation signal generated on the ground, the satellite navigation function is realized. Navigation integrated baseband is an important terminal equipment of the main control station of CAPS. The architecture of navigation integrated baseband is designed by software radio design. Standard PCI extensions for instrumentation (PXI) chassis structure and bus-based design with strong scalability is selected. The key technologies of baseband are described including frequency compensation technology of transmitting signals, high precision receiving technology, high stability delay keeping technology of equipment. The actual test results show the good performance of the integrated baseband equipment. The measurement accuracy of pseudorange is better than 0.20 ns. The stability of channel delay is better than 0.25 ns, and the accuracy of frequency compensation is better than 0.8 Hz, which can meet the needs of CAPS. -
表 1 导航综合基带测试结果
指标名称 测试结果 测试设备 发射输出功率一致性 0.32 dB 频谱分析仪 发射电平稳定度 0.25 dB 功率计 发射载波中心频率可调范围 ±160 kHz 频谱分析仪 发射载波抑制 51.21 dBc 矢量信号分析仪 伪距测量精度 0.15 ns 信号模拟源 通道时延稳定度 ≤0.22 ns 信号模拟源 载波和伪码相位一致性 0.33° 矢量信号分析仪 
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表 2 通道时延稳定性测试结果
ns 测试项目 最大值 最小值 最大值–最小值 24 h 1869.04 1868.86 0.18 开关机1 1869.01 1868.90 0.11 开关机2 1868.96 1868.84 0.12 开关机3 1868.98 1868.87 0.11 联立 1869.04 1868.84 0.20
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[1] 施浒立, 李志刚. 转发式卫星导航原理[M]. 北京: 科学出版社, 2009. [2] 艾国祥, 施浒立, 吴海涛, 等. 基于通信卫星的定位系统原理[J]. 中国科学G辑: 物理学, 力学, 天文学, 2008, 38(12): 1615-1633. [3] 韩延本, 马利华, 乔琪源, 等. 退役GEO通信卫星对改善CAPS系统PDOP的作用[J]. 中国科学G辑: 物理学, 力学, 天文学, 2008, 38(12): 1738-1749. [4] 施浒立, 艾国祥, 韩延本, 等. 役卫星的多生命周期利用[J]. 中国科学G辑: 物理学, 力学, 天文学, 2008, 38(12): 1731-1737. [5] 艾国祥, 盛裴轩, 杜金林, 等. 应用于CAPS的气压测高虚拟星座[J]. 中国科学G辑: 物理学, 力学, 天文学, 2008, 38(12): 1702-1710. [6] 许立业, 荆文芳, 张阳, 等. 一种GEO卫星转发器本振频率测量方法[J]. 电子设计工程, 2019, 27(1): 80-83. DOI: 10.3969/j.issn.1674-6236.2019.01.016 [7] 林辉, 张琪, 菜鸿昀, 等. 静止轨道卫星转发器本振频率测量研究[J]. 数字通信世界, 2016(1): 68-71. DOI: 10.3969/j.issn.1672-7274.2016.01.294 [8] 吴海涛, 边玉敬, 卢晓春, 等. CAPS导航信号的地面发射时间同步和载波频率控制[J]. 中国科学G辑: 物理学, 力学, 天文学, 2008, 38(12): 1660-1670. [9] 王文革, 万千. 国际移动卫星通信系统中频率补偿技术[J]. 无线电通信技术, 2011, 37(1): 55-56. DOI: 10.3969/j.issn.1003-3114.2011.01.004 [10] 王刚, 周云, 伍蔡伦, 等. 高动态RDSS短报文通信入站信号的频率补偿研究[J]. 数字通信世界, 2020(6): 6-8. DOI: 10.3969/J.ISSN.1672-7274.2020.06.003 [11] 袁进. GNSS多模接收机捕获模块的FFT算法设计[J]. 全球定位系统, 2020, 45(4): 9-12. [12] 赵胜, 刘琳琳, 刘洋, 等. GNSS接收机长码快速直捕技术研究与实现[J]. 无线电工程, 2013, 43(5): 13-15,51. DOI: 10.3969/j.issn.1003-3106.2013.05.005 [13] 张建伟, 郑迎春. GNSS快速捕获控制模块研究与设计实现[J]. 无线电工程, 2017, 47(5): 98-101,105. DOI: 10.3969/j.issn.1003-3106.2017.05.24 [14] 张金涛, 易卿武, 王振岭, 等. 卫星导航设备收发链路时延测量方法研究[J]. 全球定位系统, 2011(6): 25-27,40. DOI: 10.3969/j.issn.1008-9268.2011.06.008 [15] 张金涛, 魏海涛, 李隽, 等. 车载卫星双向时间同步系统研究[J]. 无线电工程, 2016, 46(11): 51-54. DOI: 10.3969/j.issn.1003-3106.2016.11.13 -
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图(9) / 表(2)
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