卫星导航模拟器是一种用于模拟卫星导航信号环境的设备,其系统组成涵盖硬件与软件两大核心领域,共同实现信号生成、处理与测试功能。整体架构围绕信号模拟与测试需求设计,确保模拟信号的准确性与测试场景的可控性。
硬件系统组成硬件系统是模拟器的物理基础,主要包括主机平台、信号生成模块、天线系统及测试终端等组件。主机平台作为核心计算单元,负责运行软件系统并处理模拟信号数据,通常采用高性能计算机或专用嵌入式系统。信号生成模块是关键硬件,通过数字信号处理技术生成模拟卫星导航信号,支持多频段、多星座信号的生成与调制。天线系统用于发射模拟信号,需具备高方向性与稳定性,确保信号覆盖测试区域。测试终端则模拟真实导航接收机,接收模拟信号并输出测试数据,用于验证模拟器的性能。
软件系统组成软件系统是模拟器的逻辑核心,分为信号生成软件、数据处理模块、用户交互界面三大部分。信号生成软件负责配置模拟信号参数,如频率、功率、误差模型等,实现多卫星、多星座信号的动态生成。数据处理模块对模拟信号进行实时处理与分析,包括信号捕获、跟踪、解调等过程,模拟真实接收机的信号处理流程。用户交互界面提供操作控制与数据监控功能,允许用户设置测试参数、查看模拟信号状态及测试结果,提升系统的易用性与可操作性。
关键模块功能解析信号生成模块是硬件系统的核心,通过数字信号处理算法生成符合标准规范的模拟信号,如GPS、北斗等系统的L1/L2频段信号。其功能包括信号调制、伪随机噪声码生成、多路径效应模拟等,确保模拟信号的逼真度。数据处理模块在软件系统中承担核心任务,模拟接收机的信号处理流程,包括捕获跟踪环、载波相位解调等,输出伪距、载波相位等测试数据。用户交互界面则提供人机交互功能,支持参数配置、状态监控、结果导出等操作,满足不同测试场景的需求。