穆 雪,张 波,杨东凯,李社军

(1.北京航空航天大学电子信息工程学院,北京 100191;2.中国伽利略卫星导航有限公司,北京 100191;3.63600部队,甘肃 酒泉 732750)

0 引 言

自1995年美国宣告GPS进入全面运行状态以来,GPS充分显示了其在导航、定位中的领先地位,许多领域也由于GPS的出现发生了革命性的变化。为使GPS更好地满足军事、民间和商业用户不断增长的应用需求,美国决定采用先进技术改进和完善GPS.增发与生命安全有关的L5载频(1 176.45 MHz)信号是GPS现代化的一项重要内容[1]。

2005-2010年,GPS Block IIR卫星和更前一批卫星逐渐退役,美国提出要陆续更换新一代的Block IIF卫星,同时决定在此卫星上播发L5频段卫星信号。美军计划一共要发射12颗GPS IIF卫星,截止到2014年3月,只有五颗Block IIF卫星在轨运行,这就限制了新型接收机的研制与测试[2-3]。卫星信号模拟器可以模拟不同条件下接收机天线前端接收到的卫星信号,能够实现对接收机的性能评测,鉴定其捕获、跟踪能力和定位测量精度[4]。国内由于对信号模拟器的研究起步比较晚,且国外对技术进行封锁,对L5频段模拟器的研究相对较少。国内论文大部分只是对L5信号体制的研究并没有关于L5信号模拟器的叙述。鉴于此,本文在研究GPS L5信号结构的基础上,简要介绍了GPS L5模拟器的整体架构,重点介绍了上位机信号生成部分导航参数计算模块,最后使用清华大学自行研制的GNSS接收机对生成的信号进行验证。

1 L5信号结构特点

L5信号生成原理[5-6]如图1所示,两路幅度相等、相位正交的载波调制形成L5信号。……