GNSS卫星信号采集回放系统基本原理与实现研究*
2021-05-20郑潇男左建生胥婕
科学与信息化 2021年11期
郑潇男 左建生 胥婕
1.上海市计量测试技术研究院 上海 201203;
2.国家卫星导航与定位服务产品质量监督检验中心(上海) 上海 201203
引言
近年来,全球导航卫星系统GNSS (Global Navigation Satellite System)快速发展,GNSS已渗透到现代化社会的各个领域,但在全球导航卫星应用中,GNSS接收机所处环境带来的误差源的情况复杂,对导航信号电参数的影响差异巨大,难以通过统一的模型进行检测或消除,使得接收机的定位性能严重依赖于周围环境。GNSS卫星信号采集与回放仪可以通过录制真实的GNSS卫星信号,回放给GNSS接收设备进行测试,从而推动高精度GNSS接收设备的研发。
1 GNSS卫星信号采集回放系统的关键技术
1.1 采样定理
采样定理为模拟信号数字化的基础性理论之一,在GNSS信号采集应用中可进一步分为低通采样定理与带通采样定理[1]。
(1)低通采样定理
低通信号为f(t),而低通信号的采样过程 为周期性冲击函数δ(Tt)与低通信号为f(t)的乘积,进一步根据频域卷积定理可得:

当抽样频率大于等于两倍的截止频率时,即sω≥时,则频谱无混叠问题(见图1),可将低通滤波信号无失真地转化为原始信号;若sω<2mω,则可出现混叠问题,抽样频率失真(见和图2),此为低通采样定理。

图1 高抽样频率时的抽样信号及其频谱

图2 低抽样频率时的抽样信号及其频谱
(2)带通采样定理
低通采样原理主要用以处理(0,fm)频率范围内的基带信号。对于带限频率对于频率限制在fL与fH之间的带通型信号,由于 范围内采样频率过高,导致低通采样原理无法适用。……
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