高精密時(shí)間間隔采集器簡(jiǎn)介

1、北京一樸科技有限公司 GPS接收機(jī)教儀系統(tǒng)PORT10簡(jiǎn)介PAGE PAGE 13GPS接收機(jī)教儀系統(tǒng)PORTT10簡(jiǎn)簡(jiǎn)介GPS接接收機(jī)教教儀系統(tǒng)統(tǒng)PORTT10簡(jiǎn)簡(jiǎn)介前言：GGNSSS衛(wèi)星導(dǎo)導(dǎo)航系統(tǒng)統(tǒng)科研平平臺(tái)GPS接接收機(jī)教教儀系統(tǒng)統(tǒng)PORRT100是基于于一樸公公司GNNSS衛(wèi)衛(wèi)星導(dǎo)航航系統(tǒng)科科研平臺(tái)臺(tái)的具體體產(chǎn)品。該GNNSS衛(wèi)衛(wèi)星導(dǎo)航航系統(tǒng)科科研平臺(tái)臺(tái)的總體體技術(shù)架架構(gòu)如下下：其由四部部分組成成：GNSS信號(hào)模模擬器、GNSSS軟件接接收機(jī)、衛(wèi)導(dǎo)系系統(tǒng)時(shí)基基統(tǒng)一技技術(shù)平臺(tái)臺(tái)和原型型機(jī)固化化平臺(tái)四四部分。其中GGNSSS軟件接接收機(jī)和和GNSSS信號(hào)號(hào)模擬器器共同組組成導(dǎo)航航系統(tǒng)仿仿真

2、驗(yàn)證證與測(cè)試試評(píng)定系系統(tǒng)，用用于模擬擬各種衛(wèi)衛(wèi)星導(dǎo)航航系統(tǒng)所所發(fā)播的的衛(wèi)星導(dǎo)導(dǎo)航信號(hào)號(hào)，與衛(wèi)衛(wèi)星導(dǎo)航航軟件接接收機(jī)一一起實(shí)現(xiàn)現(xiàn)對(duì)多GGNSSS系統(tǒng)信信號(hào)體制制和各種種信號(hào)接接收方法法及性能能的驗(yàn)證證，為衛(wèi)衛(wèi)星導(dǎo)航航系統(tǒng)的的論證和和發(fā)展提提供衛(wèi)星星導(dǎo)航信信號(hào)體制制研究和和試驗(yàn)的的平臺(tái)。同時(shí)多多GNSSS仿真真器平臺(tái)臺(tái)和軟件件接收機(jī)機(jī)平臺(tái)互為為驗(yàn)證，是接收機(jī)機(jī)專項(xiàng)技術(shù)術(shù)研究和和測(cè)試的基基礎(chǔ)平臺(tái)臺(tái)。衛(wèi)導(dǎo)導(dǎo)系統(tǒng)時(shí)時(shí)基統(tǒng)一一技術(shù)平平臺(tái)提供供衛(wèi)星導(dǎo)導(dǎo)航系統(tǒng)統(tǒng)核心的的時(shí)間同同步基礎(chǔ)礎(chǔ)工具類類技術(shù)，是支撐撐研究衛(wèi)衛(wèi)星導(dǎo)航航系統(tǒng)全全局性能能（廣域域時(shí)空基基準(zhǔn)統(tǒng)一一、精密密星歷監(jiān)監(jiān)測(cè)等）的基礎(chǔ)礎(chǔ)。原型型機(jī)固化化平

3、臺(tái)提提供將核核心算法法和技術(shù)術(shù)封裝成成產(chǎn)品的的工程化化研發(fā)平平臺(tái)，既既可以提提供接收收機(jī)產(chǎn)品品的固化化，也可可以提供供仿真器器產(chǎn)品的的固化，其固化化方式包包括FPPGA/DSPP/ARRM/等等。這樣樣對(duì)平臺(tái)臺(tái)的總體體框架進(jìn)進(jìn)行劃分分既可以以保證各各個(gè)研究究方向（模塊）能夠相相對(duì)完整整，以方方便各個(gè)個(gè)研制單單位能夠夠獨(dú)立地地開展工工作，同同時(shí)各模模塊又可可以相互互支持，以保障障最終平平臺(tái)的系系統(tǒng)集成成，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)平臺(tái)的總總體目標(biāo)標(biāo)。 REF _Ref109108090 h * MMERGGEFOORMAAT 圖圖 1給出了了科研基基礎(chǔ)平臺(tái)臺(tái)的總體體框架。圖 SEQ 圖 * ARAABICC1：GN

4、NSS科科研平臺(tái)臺(tái)體系結(jié)構(gòu)構(gòu)圖中示出出了GNNSS衛(wèi)衛(wèi)星導(dǎo)航航系統(tǒng)科科研平臺(tái)臺(tái)體系架架構(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(gè)個(gè)加編號(hào)號(hào)的橢圓圓表示一一個(gè)可獨(dú)獨(dú)立提供供的產(chǎn)品單元元。黑色色的實(shí)線線箭頭表表示信號(hào)號(hào)/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接接收機(jī)教教儀POORT110組成成和結(jié)構(gòu)構(gòu)總體體技術(shù)結(jié)構(gòu)構(gòu)SWR-R100是實(shí)時(shí)時(shí)的GPPS高動(dòng)動(dòng)態(tài)軟件件接收機(jī)機(jī)，射頻部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(jī)，在PCC上實(shí)時(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)相關(guān)關(guān)中頻、捕獲、跟蹤、電文解解調(diào)、導(dǎo)導(dǎo)航解算算等

5、完整整的導(dǎo)航航接收機(jī)機(jī)信號(hào)處處理和信信息處理理過程。SWRR-R110提供供捕獲、跟蹤、捕獲跟跟蹤控制制、基帶帶處理和和導(dǎo)航解解算環(huán)節(jié)節(jié)的源代代碼開放放，以充充分滿足足深入GGPS接接收機(jī)教教學(xué)和科科研的需需要。SimGGEN-I100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(cè)量量域GPPS 數(shù)數(shù)字信號(hào)號(hào)，具備備衛(wèi)星段段、傳播播段、接接收機(jī)射射頻部分分完善的的功能和和性能仿仿真能力力。SimGGEN-R100是8通通道GPPS便攜攜式硬件件仿真器器，輸出出射頻信信號(hào)，提提供支持持商業(yè)接接收機(jī)定定位以及及高動(dòng)態(tài)態(tài)等性能能測(cè)試需需要的、具備測(cè)測(cè)試一致致性和完完備性的的GPSS射

6、頻測(cè)測(cè)試信號(hào)號(hào)。GPS接接收機(jī)教教儀POORT110產(chǎn)品品由用戶戶根據(jù)需需要由SSWR-R100、SimmGENN-I110和SSimGGEN-R100三部分分靈活組組合而成成。實(shí)現(xiàn)現(xiàn)GPSSRFF實(shí)際信信號(hào)、GPSS數(shù)字中中頻信號(hào)號(hào)和仿真真GPSS射頻信信號(hào)的產(chǎn)產(chǎn)生和接接收；形形成一個(gè)個(gè)閉環(huán)、開放、可控的的GPSS信號(hào)產(chǎn)產(chǎn)生和GGPS接接收機(jī)接接收機(jī)教教學(xué)和科科研的開開發(fā)環(huán)境境，是導(dǎo)導(dǎo)航接收收機(jī)各個(gè)個(gè)環(huán)節(jié)深深入教學(xué)學(xué)和科研研的理想想平臺(tái)。2. GGPS IF采采集器和和軟件接接收機(jī)SSWR- R110簡(jiǎn)介介2.1結(jié)結(jié)構(gòu)2.2數(shù)數(shù)據(jù)和格格式1) IIF數(shù)據(jù)據(jù)和格式式：實(shí)時(shí)軟件件接收機(jī)機(jī)IF格格

7、式：55.7114M采采樣率，4.3309MM中頻，2BITT量化；數(shù)字存儲(chǔ)儲(chǔ)接收機(jī)機(jī)IF格格式：采采樣率、中頻可可設(shè)，11-4 BITT量化可可設(shè)。2) 基基帶數(shù)據(jù)據(jù)輸出碼偽距、載波相相位、多多普勒輸輸出；導(dǎo)航電文文文件；3) 定定位信息息輸出件件PVT數(shù)數(shù)據(jù)輸出出。2.3 主要要性能1) 偽偽距測(cè)量量誤差載波相位位精度：15Hzz帶寬，40ddB-HHz載噪噪比，00.011周；碼偽距測(cè)測(cè)量誤差差：2Hz帶帶寬，dd=0.5chhip，40ddB-HHz載噪噪比；2) 定定位不確確定度：接收實(shí)際際GPSS信號(hào)的的定位不不確定度度：高度度不確定定度小于于10m（1），水水平不確確定度小小于5

8、m（1）。3) 高高動(dòng)態(tài)性性能支持速度度225500mm/s、加速度度：455g、加加加速度度：200g/SS的正常常跟蹤，PVTT刷新率率1-550HZZ可控。3. GGPS數(shù)數(shù)字中頻頻軟件模模擬器SSimGGEN-I100簡(jiǎn)介3.1 SimmGENN-I110主要要仿真內(nèi)內(nèi)容SimGGEN-I100是GPSS數(shù)字中中頻軟件件模擬器器，在中中頻和測(cè)測(cè)量域仿仿真GPPS信號(hào)號(hào)。主要要仿真內(nèi)內(nèi)容包括括四個(gè)方方面：導(dǎo)導(dǎo)航電文文和偽隨隨機(jī)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(jī)前端端的仿真真。表1 SSimGGEN-I100模擬器器的主要要仿真內(nèi)內(nèi)容電文和偽偽

9、隨機(jī)碼碼模擬每個(gè)GPPS衛(wèi)星的的電文、CA碼碼。偽隨機(jī)機(jī)碼配置置生成，注。衛(wèi)星位置置和用戶戶位置模模擬衛(wèi)星的真真實(shí)位置置是先由由星歷計(jì)計(jì)算出；用戶位位置由配配置文件件定義的的用戶運(yùn)運(yùn)動(dòng)模型型計(jì)算；實(shí)際傳傳輸距離離：對(duì)于于直射信信號(hào)，就就是星站站距離。誤差仿真真空間段衛(wèi)星鐘差差根據(jù)定義義的星鐘鐘誤差模模型設(shè)計(jì)計(jì)相對(duì)論效效應(yīng)根據(jù)軌道道類型選選擇相應(yīng)應(yīng)的修正正模型衛(wèi)星位置置誤差三維衛(wèi)星星位置誤誤差模型型，注；傳輸段和用戶段段電離層單點(diǎn)定位位的Kllobuuchaar模型型；對(duì)流層適用于單單點(diǎn)定位位的各種種對(duì)流層層模型和和仰角映映射函數(shù)數(shù)，多徑固定時(shí)延延模型、單面反反射模型型，注；噪聲白噪聲低(帶帶)

10、通濾濾波器干擾可根據(jù)具具體的環(huán)環(huán)境要求求加入窄帶帶或?qū)拵Ц蓴_，脈沖或或連續(xù)式式干擾等等；注接收機(jī)鐘鐘差高斯馬爾爾可夫模模型：加加入接收收機(jī)時(shí)鐘鐘誤差：頻偏、漂移、老化和和抖動(dòng)，注接收機(jī)前前端帶通濾波波、中頻頻AGCC控制、A/DD量化注：藍(lán)藍(lán)色部分分不屬于于SimmGENN-I110模擬擬器的標(biāo)標(biāo)配功能能，是深深入科研研開發(fā)的的特種增增強(qiáng)功能能，需選配。3.2 功能配配置1)衛(wèi)星星和空間間參數(shù)設(shè)設(shè)置：衛(wèi)星星號(hào)號(hào)和數(shù)目目設(shè)置，射頻、中頻、采樣率率、量化化BITT、載噪噪比、前前端帶寬寬設(shè)置，電離層層誤差、對(duì)流層層誤差設(shè)設(shè)置；2)接收收機(jī)運(yùn)動(dòng)動(dòng)狀態(tài)設(shè)設(shè)置每接收機(jī)機(jī)運(yùn)動(dòng)狀狀態(tài)設(shè)置置：配置置每個(gè)接接

11、收機(jī)的的仿真時(shí)時(shí)間、初初始位置置、初始始速度、加速度度變化；3)輸出出真值文文件包括：IIF文件件，碼偽偽距、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 主要性性能指標(biāo)標(biāo)1) 仿仿真精度度偽距仿真真精度：優(yōu)于00.055m（11）；偽距變化化率仿真真精度：優(yōu)于00.0005m/s（11）；位置仿真真不確定定度：水水平0.2m（1），高高度0.5m（1）；速度仿真真不確定定度：水水平0.0033m/ss（1），高高向0.0055m/ss（1）；2) 接接收機(jī)動(dòng)動(dòng)態(tài)仿真真能力；高度：海海拔70000kkm,分分辨率00.011m/ss速度：330kmm

12、/s，分辨率率0.001m/s；加速度：1000g，分分辨率00.1mm/s22；加加速度度：400g/ss；3) 仿仿真的實(shí)實(shí)時(shí)能力力與中頻采采樣率和和衛(wèi)星通通道數(shù)正正比相關(guān)關(guān)；同計(jì)計(jì)算機(jī)配配置相關(guān)關(guān)。雙核CPPU，22.0GGHz，內(nèi)存5512MM配置；5.7714MM采樣率率、12通道道的實(shí)時(shí)時(shí)能力為為2倍仿真時(shí)時(shí)長(zhǎng)。4. GPSS便攜式式硬件模模擬器SSimGGEN-R100簡(jiǎn)介4.1 SimmGENN-R110結(jié)構(gòu)構(gòu)和組成成SimGGEN-R100是射頻頻輸出的的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，提供支支持商業(yè)業(yè)接收機(jī)機(jī)定位功功能以及及高動(dòng)態(tài)態(tài)等性能能測(cè)試需需

13、要的、具備測(cè)測(cè)試一致致性和完完備性的的測(cè)試信信號(hào)。其其組成結(jié)結(jié)構(gòu)如下下：RF輸出 DSP：基帶處理和控制模塊參數(shù)獲取、電文和CA碼計(jì)算、接收機(jī)和衛(wèi)星位置計(jì)算、傳播時(shí)延計(jì)算、傳播誤差、TP和TC生成和控制等PC機(jī)：SimGEN-R10顯控軟件仿真參數(shù)配置和發(fā)送FPGA：中頻信號(hào)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(hào)合成；N路衛(wèi)星信號(hào)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主主要性能能指標(biāo)1) 輸輸出頻率率L115775.442MHHz2) 信信號(hào)動(dòng)態(tài)態(tài)特征最大速速度：30,0

14、000mm/s最大加加速度：10000m/ss2最大加加速度率率(jeerk)：4400mm/s33 3)信號(hào)號(hào)精度偽距離離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) 信信號(hào)質(zhì)量量寄生信信號(hào)(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(hào)電電平L1 CC/A 碼：-666dBBm, -1300dBm分辨率率：1dB精度：1.0dBB RSSS 不不確定性性6) 信信號(hào)發(fā)生生器

15、單元元發(fā)生器器通道數(shù)數(shù)：8通道類類型：550bpps 速速率數(shù)據(jù)據(jù)的GPPS CC/A(獨(dú)立) GPS接接收機(jī)教教儀系統(tǒng)統(tǒng)POTTS的系系統(tǒng)配置置方案1.產(chǎn)品品目錄GPS科科研平臺(tái)臺(tái)PORRT100產(chǎn)品目目錄序號(hào)產(chǎn)品型號(hào)號(hào)類型名稱功能描述述仿真器環(huán)環(huán)節(jié)1SimGGEN-I100軟件GPS數(shù)數(shù)字中頻頻軟件模模擬器(執(zhí)行程程序）GPS數(shù)數(shù)字中頻頻和基帶帶數(shù)據(jù)仿仿真，112通道道2SimGGEN-I100E軟件GPS數(shù)數(shù)字中頻頻軟件模模擬器（源代碼碼）GPS數(shù)數(shù)字中頻頻和基帶帶數(shù)據(jù)仿仿真，112通道道3SimGGEN-R100硬件GPS便便攜式硬硬件模擬擬器8通道實(shí)實(shí)時(shí)GPPS仿真真，RFF輸出4S

16、imGGEN-R200硬件GPS便便攜式硬硬件模擬擬器8通道實(shí)實(shí)時(shí)GPPS仿真真，RFF輸出,高動(dòng)態(tài)態(tài)軌跡配配置軟件接收收機(jī)環(huán)節(jié)節(jié)5REC-I100硬件GPS IF采采集器GPS 數(shù)字中中頻采集集器；含含MATTLABB系列軟軟件。6SWR-I100軟件GPS 數(shù)字中中頻軟件件接收機(jī)機(jī)（開放放源碼）GPS數(shù)數(shù)字中頻頻軟件接接收機(jī)：12通通道、高高動(dòng)態(tài)；7SWR-R100軟硬件GPS 實(shí)時(shí)軟軟件接收收機(jī)（開開放源碼碼）GPS 數(shù)字中中頻采集集器和實(shí)實(shí)時(shí)GPPS軟件件接收機(jī)機(jī)2.研究究平臺(tái)配配置組成成2.1配配置組成成圖2.2 研究平平臺(tái)配置置舉例1)配置置1： 純軟件件GPSS仿真器器和GPPS軟件件接收機(jī)機(jī)由GPSS數(shù)字中中頻軟件件仿真器器SimmGENN-I110和數(shù)數(shù)字中頻頻軟件接接收機(jī)SSWR-I100兩個(gè)純純軟件組組成，其其具備GGPS仿仿真（數(shù)數(shù)字中頻頻輸出）、接收收機(jī)數(shù)字字中頻信信號(hào)處理理、信息息處理的的完整過過程，具具備各個(gè)個(gè)環(huán)節(jié)的的高度開開放和靈靈活可配配置，是是接收機(jī)機(jī)核心算算法（高高動(dòng)態(tài)、高抗干干擾、高高靈敏度度、高精精度等）研究和和軟件實(shí)實(shí)現(xiàn)的理理想平臺(tái)臺(tái)；也是是核心算算法實(shí)現(xiàn)現(xiàn)軟件進(jìn)進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)謹(jǐn)閉環(huán)測(cè)測(cè)試驗(yàn)證證的理想想平臺(tái)。純軟件件的解決決方案具具備高度度的靈活活性、可可配置性性