高精密時間間隔采集器簡介

1、北京一樸科技有限公司 GPS接收機教儀系統(tǒng)PORT10簡介圖 1給出了科研基礎(chǔ)平臺的總體框架。圖 SEQ 圖 * AARABBIC11：GNNSS科科研平臺臺體系結(jié)構(gòu)構(gòu)圖中示出了了GNSSS衛(wèi)星星導(dǎo)航系系統(tǒng)科研研平臺體系系架構(gòu)，以以及各具具體組成成部分相相互之間間的關(guān)系系。其中中每一個個加編號號的橢圓圓表示一一個可獨獨立提供供的產(chǎn)品單元元。黑色色的實線線箭頭表表示信號號/數(shù)據(jù)據(jù)流，紫紫色的虛虛線箭頭頭表示相相應(yīng)的開開發(fā)成果果通過合合適工具具和開發(fā)發(fā)模式可可相互轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化。GPS接收收機教儀儀PORRT100組成和和結(jié)構(gòu)總體技技術(shù)結(jié)構(gòu)構(gòu)SWR-RR10是是實時的的GPSS高動態(tài)態(tài)軟件接接收機，射頻部

2、部分由硬硬件的射射頻采集集模塊完成成，輸出出數(shù)字中中頻至PPC機，在PC上實時實現(xiàn)相關(guān)中頻、捕獲、跟蹤、電文解調(diào)、導(dǎo)航解算等完整的導(dǎo)航接收機信號處理和信息處理過程。SWR-R10提供捕獲、跟蹤、捕獲跟蹤控制、基帶處理和導(dǎo)航解算環(huán)節(jié)的源代碼開放，以充分滿足深入GPS接收機教學(xué)和科研的需要。SimGEEN-II10是是12通通道GPPS數(shù)字字中頻軟軟件仿真真器，產(chǎn)產(chǎn)生中頻頻和測量量域GPPS 數(shù)數(shù)字信號號，具備備衛(wèi)星段段、傳播播段、接接收機射射頻部分分完善的的功能和和性能仿仿真能力力。SimGEEN-RR10是是8通道道GPSS便攜式式硬件仿仿真器，輸出射頻信號，提供支持商業(yè)接收機定位以及高動態(tài)等

3、性能測試需要的、具備測試一致性和完備性的GPS射頻測試信號。GPS接收收機教儀儀PORRT100產(chǎn)品由由用戶根根據(jù)需要要由SWWR-RR10、SimmGENN-I110和SSimGGEN-R100三部分分靈活組組合而成成。實現(xiàn)現(xiàn)GPSSRFF實際信信號、GPSS數(shù)字中中頻信號號和仿真真GPSS射頻信信號的產(chǎn)產(chǎn)生和接接收；形形成一個個閉環(huán)、開開放、可可控的GGPS信信號產(chǎn)生生和GPPS接收收機接收收機教學(xué)學(xué)和科研研的開發(fā)發(fā)環(huán)境，是導(dǎo)航接收機各個環(huán)節(jié)深入教學(xué)和科研的理想平臺。2. GPPS IIF采集集器和軟軟件接收收機SWWR- R100簡介2.1結(jié)構(gòu)構(gòu)2.2數(shù)據(jù)據(jù)和格式式1) IFF數(shù)據(jù)和和格

4、式：實時軟件接接收機IIF格式式：5.7144M采樣樣率，44.3009M中中頻，22BITT量化；數(shù)字存儲接接收機IIF格式式：采樣樣率、中中頻可設(shè)設(shè)，1-4 BITT量化可可設(shè)。2) 基帶帶數(shù)據(jù)輸輸出碼偽距、載載波相位位、多普普勒輸出出；導(dǎo)航電文文文件；3) 定位位信息輸輸出件PVT數(shù)據(jù)據(jù)輸出。2.3 主要性性能1) 偽距距測量誤誤差載波相位精精度：15Hz帶帶寬，440dBB-Hzz載噪比比，0.01周周；碼偽距測量量誤差：2Hz帶寬寬，d=0.55chiip，440dBB-Hzz載噪比比；2) 定位位不確定定度：接收實際GGPS信信號的定定位不確確定度：高度不不確定度度小于110m（1

5、），水水平不確確定度小小于5m（1）。3) 高動動態(tài)性能能支持速度2225000m/s、加加速度：45gg、加加加速度：20gg/S的的正常跟跟蹤，PPVT刷刷新率11-500HZ可可控。3. GPPS數(shù)字字中頻軟軟件模擬擬器SiimGEEN-II10簡簡介3.1 SSimGGEN-I100主要仿仿真內(nèi)容容SimGEEN-II10是是GPSS數(shù)字中中頻軟件件模擬器器，在中中頻和測測量域仿仿真GPPS信號號。主要要仿真內(nèi)內(nèi)容包括括四個方方面：導(dǎo)導(dǎo)航電文文和偽隨隨機序列列的仿真真、衛(wèi)星星位置和和用戶位位置的仿仿真、各各種誤差差的仿真真和接收收機前端端的仿真真。表1 SiimGEEN-II10模模擬

6、器的的主要仿仿真內(nèi)容容電文和偽隨隨機碼模模擬每個GPSS衛(wèi)星的的電文、CCA碼。偽隨機機碼配置置生成，注注。衛(wèi)星位置和和用戶位位置模擬擬衛(wèi)星的真實實位置是是先由星星歷計算算出；用戶位位置由配配置文件件定義的的用戶運運動模型型計算；實際傳傳輸距離離：對于于直射信信號，就就是星站站距離。誤差仿真空間段衛(wèi)星鐘差根據(jù)定義的的星鐘誤誤差模型型設(shè)計相對論效應(yīng)應(yīng)根據(jù)軌道類類型選擇擇相應(yīng)的的修正模模型衛(wèi)星位置誤誤差三維衛(wèi)星位位置誤差差模型，注注；傳輸段和用戶段電離層單點定位的的Kloobuccharr模型；對流層適用于單點點定位的的各種對對流層模模型和仰仰角映射射函數(shù)，多徑固定時延模模型、單單面反射射模型，注

7、注；噪聲白噪聲低低(帶)通濾波波器干擾可根據(jù)具體體的環(huán)境境要求加加入窄帶帶或?qū)拵Ц蓴_，脈脈沖或連連續(xù)式干干擾等；注接收機鐘差差高斯馬爾可可夫模型型：加入入接收機機時鐘誤誤差：頻頻偏、漂漂移、老老化和抖抖動，注注接收機前端端帶通濾波、中中頻AGGC控制制、A/D量化化注：藍(lán)色色部分不不屬于SSimGGEN-I100模擬器器的標(biāo)配配功能，是是深入科科研開發(fā)發(fā)的特種種增強功功能，需需選配。3.2 功功能配置置1)衛(wèi)星和和空間參參數(shù)設(shè)置置：衛(wèi)星星號和和數(shù)目設(shè)設(shè)置，射射頻、中中頻、采采樣率、量量化BIIT、載載噪比、前前端帶寬寬設(shè)置，電電離層誤誤差、對對流層誤誤差設(shè)置置；2)接收機機運動狀狀態(tài)設(shè)置置每

8、接收機運運動狀態(tài)態(tài)設(shè)置：配置每每個接收收機的仿仿真時間間、初始始位置、初初始速度度、加速速度變化化；3)輸出真真值文件件包括：IFF文件，碼碼偽距、載載波相位位、多普普勒真值值輸出文件件，導(dǎo)航航電文輸輸出文件件，用戶戶位置文文件。3.3 主主要性能能指標(biāo)1) 仿真真精度偽距仿真精精度：優(yōu)優(yōu)于0.05mm（1）；偽距變化率率仿真精精度：優(yōu)優(yōu)于0.0055m/ss（1）；位置仿真不不確定度度：水平平0.22m（11），高高度0.5m（11）；速度仿真不不確定度度：水平平0.0003mm/s（11），高高向0.0055m/ss（1）；2) 接收收機動態(tài)態(tài)仿真能能力；高度：海拔拔70000kmm,分辨

9、辨率0.01mm/s速度：300km/s，分分辨率00.011m/ss；加速度：1100gg，分辨辨率0.1m/s2；加加速度：40gg/s；3) 仿真真的實時時能力與中頻采樣樣率和衛(wèi)衛(wèi)星通道道數(shù)正比比相關(guān)；同計算算機配置置相關(guān)。雙核CPUU，2.0GHHz，內(nèi)內(nèi)存5112M配配置；55.7114M采采樣率、12通道道的實時時能力為為2倍仿真時時長。4. GGPS便便攜式硬硬件模擬擬器SiimGEEN-RR10簡簡介4.1 SSimGGEN-R100結(jié)構(gòu)和組組成SimGEEN-RR10是是射頻輸輸出的GPSS便攜式式硬件仿真真器，具具備通道衛(wèi)衛(wèi)星仿真真能力，提提供支持持商業(yè)接接收機定定位功能能

10、以及高高動態(tài)等等性能測測試需要要的、具具備測試試一致性性和完備備性的測測試信號號。其組組成結(jié)構(gòu)構(gòu)如下：RF輸出 RF輸出 DSP：基帶處理和控制模塊參數(shù)獲取、電文和CA碼計算、接收機和衛(wèi)星位置計算、傳播時延計算、傳播誤差、TP和TC生成和控制等PC機：SimGEN-R10顯控軟件仿真參數(shù)配置和發(fā)送FPGA：中頻信號生成模塊每顆可視衛(wèi)星的載波NCO和碼NCO產(chǎn)生、受控；單路衛(wèi)星信號合成；N路衛(wèi)星信號合成；噪聲和干擾疊加DA模塊射頻模塊AIF I路AIF Q路基帶和中頻板 SimGEN-R10 硬體DIF I路DIF Q路本振4.2主要要性能指指標(biāo)1) 輸出出頻率L1115755.422MHzz2

11、) 信號號動態(tài)特特征最大速度度：30,0000mm/s最大加加速度：10000m/ss2最大加加速度率率(jeerk)：4400mm/s33 3)信號精精度偽距離10ccm(包包括通道道間偏差差) 偽距離離速率1cmm/sDellta 偽距離離5mmm通道間間偏差2cmm(碼)，0.2265mmm(載載波) 4) 信號號質(zhì)量寄生信信號(最最大)： -330 ddBc諧波(最大)： 35ddBc相位噪噪音(最最大)：0.002 rrad RMSS(100 Hzz到10 kHzz偏差)5) 信號電電平L1 CC/A 碼：-666dBBm, -1300dBm分辨率率：1dB精度：1.0dBB RSS

12、S 不不確定性性6) 信號號發(fā)生器器單元發(fā)生器通通道數(shù)：8通道類類型：550bpps 速速率數(shù)據(jù)據(jù)的GPPS CC/A(獨立) GPS接收收機教儀儀系統(tǒng)POOTS的的系統(tǒng)配配置方案案1.產(chǎn)品目目錄GPS科研研平臺PPORTT10產(chǎn)產(chǎn)品目錄錄序號產(chǎn)品型號類型名稱功能描述仿真器環(huán)節(jié)節(jié)1SimGEEN-II10軟件GPS數(shù)字字中頻軟軟件模擬擬器(執(zhí)執(zhí)行程序序）GPS數(shù)字字中頻和和基帶數(shù)數(shù)據(jù)仿真真，122通道2SimGEEN-II10EE軟件GPS數(shù)字字中頻軟軟件模擬擬器（源源代碼）GPS數(shù)字字中頻和和基帶數(shù)數(shù)據(jù)仿真真，122通道3SimGEEN-RR10硬件GPS便攜攜式硬件件模擬器器8通道實時時G

13、PSS仿真，RRF輸出出4SimGEEN-RR20硬件GPS便攜攜式硬件件模擬器器8通道實時時GPSS仿真，RRF輸出出,高動動態(tài)軌跡跡配置軟件接收機機環(huán)節(jié)5REC-II10硬件GPS IIF采集集器GPS 數(shù)數(shù)字中頻頻采集器器；含MMATLLAB系系列軟件件。6SWR-II10軟件GPS 數(shù)數(shù)字中頻頻軟件接接收機（開開放源碼碼）GPS數(shù)字字中頻軟軟件接收收機：112通道道、高動動態(tài)；7SWR-RR10軟硬件GPS 實實時軟件件接收機機（開放放源碼）GPS 數(shù)數(shù)字中頻頻采集器器和實時時GPSS軟件接接收機2.研究平平臺配置置組成2.1配置置組成圖圖2.2 研研究平臺臺配置舉舉例1)配置11：

14、純純軟件GGPS仿仿真器和和GPSS軟件接接收機由GPS數(shù)數(shù)字中頻頻軟件仿仿真器SSimGGEN-I100和數(shù)字字中頻軟軟件接收收機SWWR-II10兩兩個純軟軟件組成成，其具具備GPPS仿真真（數(shù)字字中頻輸輸出）、接接收機數(shù)數(shù)字中頻頻信號處處理、信信息處理理的完整過過程，具具備各個個環(huán)節(jié)的的高度開開放和靈靈活可配配置，是是接收機機核心算算法（高高動態(tài)、高高抗干擾擾、高靈靈敏度、高高精度等等）研究究和軟件件實現(xiàn)的的理想平平臺；也也是核心心算法實實現(xiàn)軟件件進行嚴(yán)嚴(yán)謹(jǐn)閉環(huán)環(huán)測試驗驗證的理理想平臺臺。純軟軟件的解解決方案案具備高度度的靈活活性、可可配置性性，并具具有低成本的優(yōu)優(yōu)勢。配置11是仿真真器生成成數(shù)字中中頻、接接收機對對數(shù)字中中頻進行