衛星導航信號時域波形畸變仿真及FPGA實現

羅顯志,解　劍,高東博,王　垚

(1.中國電子科技集團公司第五十四研究所,河北 石家莊 050081;

2.河北省衛星導航技術與裝備工程技術研究中心,河北 石家莊 050081)

衛星導航信號時域波形畸變仿真及FPGA實現

羅顯志1,2,解劍1,2,高東博1,2,王垚1,2

(1.中國電子科技集團公司第五十四研究所,河北 石家莊 050081;

2.河北省衛星導航技術與裝備工程技術研究中心,河北 石家莊 050081)

摘要：介紹了一種被國際民航組織采納的衛星導航信號時域碼片波形畸變模型,提出了一種模擬導航信號時域碼片波形畸變的三類故障的現場可編程門陣列(FPGA)的實現方法,給出導航信號時域碼片波形畸變的MATLAB仿真和FPGA實現結果,并將兩者進行了比較,試驗結果表明：時域碼片波形畸變的FPGA實現結果與MATLAB結果誤差在0.5%范圍內。

關鍵詞：衛星導航;信號失真;時域波形畸變;ICAO模型

doi:10.13442/j.gnss.1008-9268.2015.02.004

中圖分類號：P228.4

文獻標志碼：A

文章編號：： 1008-9268(2014)02-0017-04

收稿日期：2014-07-25

作者簡介

Abstract:A waveform distortion model in time domain which has been recognized by International Civil Aviation OrgIniZation (ICAO) is introduced in this paper. Modeling method of three threat signal models of waveform distortion in time domain in FPGA for navigation signals is proposed, too. Matlab-based simulation and FPGA-based implementation for waveform distortion model in time domain is presented, and the two results were compared. Thus, the tests show that the mean relative error not more than 0.5% for the two results.

0引言

衛星導航信號質量的優劣是衛星導航系統最為關鍵的要素,導航信號的質量直接關系到用戶對導航信號進行接收、解調、偽碼測距、載波測量、定位解算的性能,最終影響用戶定位、導航、授時服務的性能體驗。當導航、定位、授時的性能惡化時可最終歸結到導航信號發生了異常,而導航信號的異常本質上可從導航信號基帶時域上體現。導航信號異常分為衛星載荷發射信號異常、環境導致的信號畸變,以及接收系統對信號的影響。后兩者也可統一為環境對導航信號的影響。導航信號異常現象分類及機理特性分析需要在排除測試環境影響前提下通過提出各種信號異常模型,從而定位系統故障。……