导航信号模拟器是用于模拟各类导航信号环境的设备,其组成结构通常围绕信号生成、处理、控制和输出等核心功能展开。整个系统由多个关键模块协同工作,确保能够精准复现真实导航信号特征,满足测试需求。
核心处理单元是模拟器的“大脑”,负责整体逻辑控制与数据处理。该单元通常基于高性能处理器构建,支持多线程运算,能够实时处理信号生成算法、控制指令以及测试数据,确保系统高效运行。同时,该模块具备强大的存储能力,用于存储预设的信号参数、测试场景以及历史数据,为灵活配置提供基础。
信号生成与调制模块是模拟器的核心执行单元,直接负责导航信号的生成与调制。该模块包含高频信号发生器、调制器以及信号合成器等子组件。高频信号发生器负责产生基础载波信号,调制器则根据预设的信号格式(如GPS L1、北斗B1等)对载波进行调制,合成器则将多路信号融合,模拟多星座导航信号环境。此外,该模块还具备动态调整信号参数的能力,如频率偏移、多普勒效应、信号强度变化等,以模拟真实动态场景。
控制与接口模块负责系统的人机交互与外部连接。该模块包括用户操作界面、控制指令解析单元以及多种接口(如USB、以太网、串口等)。用户通过界面设定测试参数,指令解析单元将参数转化为系统可执行的指令,接口则实现与测试设备(如接收机、终端设备)的通信,传输模拟信号或接收测试反馈数据,实现闭环测试流程。
测试与输出模块负责信号的最终呈现与测试结果输出。该模块包含功率放大器、滤波器以及信号监测单元。功率放大器将生成的信号放大至所需功率水平,滤波器则对信号进行净化,去除杂散成分,确保输出信号质量。同时,监测单元实时采集输出信号参数(如频率、相位、功率等),并与预设值对比,反馈给控制模块,实现信号质量的闭环控制。
电源与稳定性保障系统为整个模拟器提供可靠的动力支持。该系统通常采用多级稳压电源设计,确保在不同负载条件下保持电压稳定。此外,该系统还集成过压、过流保护电路,以及温度监控模块,实时监测设备运行状态,当出现异常情况时自动切断电源,防止设备损坏,保障长期稳定运行。