基于PXI架构的导航信号模拟器设计

董立桥,周雪娟

(1.河北省卫星导航技术与装备工程技术研究中心,河北石家庄050081;2.武汉大学,湖北武汉430072)

0 引言

任何接收机的研制,接收技术的突破都离不开信号模拟源的建设。美国的GPS和俄罗斯的GLONASS是较成熟的导航系统,欧洲Galileo系统推进了导航技术的现代化进程。同时为了实现自主导航技术的发展,我国Compass系统正在加紧建设中,卫星星座的建立正在按部就班地进行,Compass终端在国内乃至全球的广泛应用将成为必然。Compass导航信号模拟器和多模导航信号模拟器的研制必须走在前面,这对于我国单模、多模接收机研制是强有力的支持。

为实现对多种导航系统信号体制仿真、研究、接收机开发等目的,导航信号模拟器必须具有足够的灵活性,对各种仿真任务具有充分的可扩充性,需要完成对干扰环境和高动态等特性等的仿真,具有一定的扩展能力。

1 组成

1.1 总体构架

通用导航信号模拟器采用软件无线电设计思想来构建,结构上采用PXI标准机箱结构,实现了板卡的通用化、模块化,使之更加灵活和易于扩充配置。设计基于“上位机—PCI总线—DSP—FPGA—DAC—正交上变频—射频合路”的体系结构,在一个PXI机箱中完成数据仿真、电文生成和信号产生等功能。通用导航信号模拟器组成如图1所示。

模拟器由上位机子系统和射频信号产生子系统组成。上位机子系统为软件应用程序,运行于PXI机箱的零槽CPU模块;射频信号产生子系统为硬件电路,板卡式结构,包括射频信号产生板卡、射频信号合路板卡和时频信号分路板卡等。……