本發(fā)明涉及通訊領(lǐng)域的試驗(yàn)平臺(tái)，具體涉及一種基于偽衛(wèi)星原理的多功能試驗(yàn)平臺(tái)。

背景技術(shù)：

偽衛(wèi)星即地基發(fā)射站，其發(fā)射類似于導(dǎo)航衛(wèi)星的偽衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)，用該信號(hào)來(lái)增強(qiáng)和提高衛(wèi)星定位系統(tǒng)的定位精度、完好性和有效性，甚至在室內(nèi)、地下等無(wú)法接收到導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)的場(chǎng)合下能完全替代導(dǎo)航衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)獨(dú)立定位。隨著近年來(lái)偽衛(wèi)星技術(shù)及導(dǎo)航用戶設(shè)備的發(fā)展，偽衛(wèi)星可廣泛應(yīng)用于增強(qiáng)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的可行性、可靠性、完整性和精確性，如飛機(jī)著陸、都市環(huán)境下的地面交通導(dǎo)航、變形監(jiān)測(cè)和外星體探測(cè)等方面。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于偽衛(wèi)星原理的多功能試驗(yàn)平臺(tái)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：包括直發(fā)模塊、轉(zhuǎn)發(fā)模塊、虛擬鐘性能驗(yàn)證模塊和用于控制直發(fā)模塊、轉(zhuǎn)發(fā)模塊、虛擬鐘性能驗(yàn)證模塊工作狀態(tài)的數(shù)據(jù)通信與控制模塊；

所述的直發(fā)模塊包括L波段基帶、思博倫模擬源、北斗模擬源、思博倫干擾源和C波段基帶，其中L波段基帶產(chǎn)生的中頻信號(hào)分別通過(guò)第一B1、第二B2、第二B3變頻器，變成L波段的第一B1、第二B2、第三B3頻點(diǎn)信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)第一合路器1、第二合路器2和L波段發(fā)射天線后發(fā)射；

所述的思博倫模擬源產(chǎn)生的GPS導(dǎo)航信號(hào)和Galileo導(dǎo)航信號(hào)及北斗模擬源產(chǎn)生的北斗區(qū)域?qū)Ш叫盘?hào)，思博倫干擾源產(chǎn)生窄帶、寬帶、調(diào)頻、調(diào)幅、調(diào)相多種形式的干擾信號(hào)，C波段基帶產(chǎn)生C波段C1頻點(diǎn)導(dǎo)航中頻信號(hào)；

干擾信號(hào)通過(guò)第一分路器1分成兩路，一路與思博倫模擬源、北斗模擬源信號(hào)經(jīng)第三合路器3合路，再經(jīng)過(guò)第二合路器2和L波段發(fā)射天線發(fā)射；另一路與C波段基帶的C1中頻信號(hào)經(jīng)第四合路器4通過(guò)C1上變頻器變?yōu)镃1射頻信號(hào)后，經(jīng)直發(fā)模塊C波段發(fā)射天線發(fā)射；

所述的轉(zhuǎn)發(fā)模塊包括提供時(shí)頻基準(zhǔn)和控制信號(hào)給室外C-C轉(zhuǎn)發(fā)器的室內(nèi)C-C轉(zhuǎn)發(fā)器，與直發(fā)模塊C波段發(fā)射天線相對(duì)應(yīng)的C波段接收天線接收導(dǎo)航地面站發(fā)射的上行導(dǎo)航信號(hào)，經(jīng)過(guò)室外C-C轉(zhuǎn)發(fā)器處理為下行導(dǎo)航信號(hào)，由轉(zhuǎn)發(fā)模塊C波段發(fā)射天線發(fā)射，同時(shí)室外C-C轉(zhuǎn)發(fā)器輸出的下行導(dǎo)航信號(hào)經(jīng)過(guò)虛擬鐘驗(yàn)證模塊的C1下變頻器和第二分路器2分別給時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器和示波器，進(jìn)行虛擬鐘性能驗(yàn)證。

所述的直發(fā)模塊的控制部分接收數(shù)據(jù)通信與控制模塊下發(fā)的指令與導(dǎo)航電文，并傳送給L波段、C波段基帶和L波段、C波段發(fā)射天線；

L波段基帶內(nèi)部的時(shí)頻基準(zhǔn)產(chǎn)生數(shù)字載波經(jīng)成型濾波后，與導(dǎo)航電文即直發(fā)電文進(jìn)行擴(kuò)頻和調(diào)制后，通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的中頻信號(hào)分別通過(guò)第一B1、第二B2、第二B3變頻器，變成L波段的第一B1、第二B2、第三B3頻點(diǎn)信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)第一合路器1、第二合路器2，濾波、功率放大后經(jīng)L波段發(fā)射天線發(fā)射；

C波段基帶內(nèi)部的時(shí)頻基準(zhǔn)產(chǎn)生數(shù)字載波經(jīng)成型濾波后，與導(dǎo)航電文即直發(fā)電文進(jìn)行擴(kuò)頻和調(diào)制后，通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換產(chǎn)生C波段C1頻點(diǎn)導(dǎo)航中頻信號(hào)；

干擾信號(hào)通過(guò)第一分路器1分成兩路，一路與思博倫模擬源、北斗模擬源信號(hào)經(jīng)第三合路器3合路，再通過(guò)第二合路器2，濾波、功率放大后經(jīng)L波段發(fā)射天線發(fā)射；另一路經(jīng)第四合路器與C波段基帶的C1中頻信號(hào)合路，通過(guò)C1上變頻器變?yōu)镃1射頻信號(hào)后，濾波、功率放大后經(jīng)C波段發(fā)射天線發(fā)射。

所述的C-C轉(zhuǎn)發(fā)器輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)低噪聲放大后與本振信號(hào)進(jìn)行混頻，混頻后的信號(hào)按照所需的大小經(jīng)過(guò)可調(diào)衰減器變?yōu)檩敵鲂盘?hào)。

所述的轉(zhuǎn)發(fā)模塊輸出的下行導(dǎo)航信號(hào)經(jīng)過(guò)C1下變頻器和第二分路器分別給時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器和示波器，進(jìn)行虛擬鐘驗(yàn)證，驗(yàn)證結(jié)果傳送給監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

所述的數(shù)據(jù)通信與控制模塊通過(guò)網(wǎng)口接收監(jiān)控系統(tǒng)的控制指令，把指令分解后給各個(gè)控制器，由各控制器控制各模塊的工作狀態(tài)，數(shù)據(jù)通信與控制模塊同時(shí)接收時(shí)頻單元提供的時(shí)頻信號(hào)，與內(nèi)部時(shí)鐘單板產(chǎn)生的時(shí)頻信號(hào)比對(duì)鎖定，并給直發(fā)模塊和轉(zhuǎn)發(fā)模塊提供鎖定后的時(shí)頻信號(hào)。

本發(fā)明從實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā)，直發(fā)模塊直發(fā)C波段、L波段導(dǎo)航信號(hào)及干擾信號(hào)，進(jìn)行信號(hào)體制地面驗(yàn)證和抗干擾性能測(cè)試；轉(zhuǎn)發(fā)模塊完成C-C導(dǎo)航信號(hào)透明轉(zhuǎn)發(fā)，與導(dǎo)航信號(hào)衛(wèi)星地面控制站構(gòu)成閉環(huán)，進(jìn)行設(shè)備的零值標(biāo)校；虛擬鐘性能驗(yàn)證模塊測(cè)量導(dǎo)航信號(hào)衛(wèi)星地面控制站發(fā)射信號(hào)的碼和載波的相位及頻率，進(jìn)行虛擬鐘性能的驗(yàn)證；數(shù)據(jù)通信與控制模塊接收導(dǎo)航電文、時(shí)頻參考和控制指令對(duì)直發(fā)模塊、轉(zhuǎn)發(fā)模塊和虛擬鐘性能驗(yàn)證模塊進(jìn)行控制。

能夠在試驗(yàn)平臺(tái)對(duì)由虛擬鐘控制的導(dǎo)航信號(hào)的碼和載波的頻率與相位進(jìn)行測(cè)量，配合完成虛擬鐘碼和載波的頻率與相位調(diào)整方法的驗(yàn)證；能夠根據(jù)試驗(yàn)要求，產(chǎn)生C波段、L波段導(dǎo)航信號(hào)，L波段直發(fā)采用寬頻混頻器可分時(shí)直發(fā)B1、B2、B3頻點(diǎn)導(dǎo)航信號(hào)，來(lái)完成新型信號(hào)體制地面驗(yàn)證功能；能夠產(chǎn)生并發(fā)射壓制式、欺騙式、混合式干擾信號(hào)，對(duì)導(dǎo)航下行信號(hào)進(jìn)行干擾，配合測(cè)試干擾信號(hào)對(duì)導(dǎo)航信號(hào)地站的影響

轉(zhuǎn)發(fā)模塊實(shí)現(xiàn)C-C透明轉(zhuǎn)發(fā)的功能。控制部分接收試驗(yàn)平臺(tái)數(shù)據(jù)通信與控制模塊的控制指令，控制其中的一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器進(jìn)行工作。虛擬鐘性能驗(yàn)證模塊由下變頻器，時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器和示波器組成，測(cè)量接收到的導(dǎo)航信號(hào)碼和載波相位一致性測(cè)試，頻率偏移量(載波頻率偏移量和偽碼頻率偏移量)和相位偏移量(載波相位和偽碼相位偏移量)，并配合導(dǎo)航信號(hào)地面站進(jìn)行校準(zhǔn)；數(shù)據(jù)通信與控制模塊以PC機(jī)位控制核心，可以通過(guò)網(wǎng)口接收控制指令，也可以不連接網(wǎng)絡(luò)，在本地通過(guò)軟件界面采用鍵盤(pán)輸入控制指令，并將指令通過(guò)串口下發(fā)給可編程控制器，可編程控制器對(duì)指令進(jìn)行分解后對(duì)轉(zhuǎn)發(fā)模塊及直發(fā)模塊進(jìn)行控制。

附圖說(shuō)明

圖1基于偽衛(wèi)星原理的多功能試驗(yàn)平臺(tái)組成框圖；

圖2直發(fā)模塊組成框圖；

圖3轉(zhuǎn)發(fā)器組成框圖；

圖4虛擬鐘性能驗(yàn)證模塊組成框圖；

圖5數(shù)據(jù)通信與控制模塊組成框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

參見(jiàn)圖1，本發(fā)明包括直發(fā)模塊、轉(zhuǎn)發(fā)模塊、虛擬鐘性能驗(yàn)證模塊和用于控制直發(fā)模塊、轉(zhuǎn)發(fā)模塊、虛擬鐘性能驗(yàn)證模塊工作狀態(tài)的數(shù)據(jù)通信與控制模塊；

所述的直發(fā)模塊包括L波段基帶、思博倫模擬源、北斗模擬源、思博倫干擾源和C波段基帶，其中L波段基帶產(chǎn)生的中頻信號(hào)分別通過(guò)第一B1、第二B2、第二B3變頻器，變成L波段的第一B1、第二B2、第三B3頻點(diǎn)信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)第一合路器1、第二合路器2和L波段發(fā)射天線后發(fā)射；

所述的思博倫模擬源產(chǎn)生的GPS導(dǎo)航信號(hào)和Galileo導(dǎo)航信號(hào)及北斗模擬源產(chǎn)生的北斗區(qū)域?qū)Ш叫盘?hào)，思博倫干擾源產(chǎn)生窄帶、寬帶、調(diào)頻、調(diào)幅、調(diào)相多種形式的干擾信號(hào)，C波段基帶產(chǎn)生C波段C1頻點(diǎn)導(dǎo)航中頻信號(hào)；

干擾信號(hào)通過(guò)第一分路器1分成兩路，一路與思博倫模擬源、北斗模擬源信號(hào)經(jīng)第三合路器3合路，再經(jīng)過(guò)第二合路器2和L波段發(fā)射天線發(fā)射；另一路與C波段基帶的C1中頻信號(hào)經(jīng)第四合路器4通過(guò)C1上變頻器變?yōu)镃1射頻信號(hào)后，經(jīng)直發(fā)模塊C波段發(fā)射天線發(fā)射；

所述的轉(zhuǎn)發(fā)模塊包括提供時(shí)頻基準(zhǔn)和控制信號(hào)給室外C-C轉(zhuǎn)發(fā)器的室內(nèi)C-C轉(zhuǎn)發(fā)器，與直發(fā)模塊C波段發(fā)射天線相對(duì)應(yīng)的C波段接收天線接收導(dǎo)航地面站發(fā)射的上行導(dǎo)航信號(hào)，經(jīng)過(guò)室外C-C轉(zhuǎn)發(fā)器處理為下行導(dǎo)航信號(hào)，由轉(zhuǎn)發(fā)模塊C波段發(fā)射天線發(fā)射，同時(shí)室外C-C轉(zhuǎn)發(fā)器輸出的下行導(dǎo)航信號(hào)經(jīng)過(guò)虛擬鐘驗(yàn)證模塊的C1下變頻器和第二分路器2分別給時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器和示波器，進(jìn)行虛擬鐘驗(yàn)證。

參見(jiàn)圖2，本發(fā)明的直發(fā)模塊的控制部分接收數(shù)據(jù)通信與控制模塊下發(fā)的指令與導(dǎo)航電文，并傳送給L波段、C波段基帶和L波段、C波段發(fā)射天線；

L波段基帶內(nèi)部的時(shí)頻基準(zhǔn)產(chǎn)生數(shù)字載波經(jīng)成型濾波后，與導(dǎo)航電文即直發(fā)電文進(jìn)行擴(kuò)頻和調(diào)制后，通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的中頻信號(hào)分別通過(guò)第一B1、第二B2、第二B3變頻器，變成L波段的第一B1、第二B2、第三B3頻點(diǎn)信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)第一合路器1、第二合路器2，濾波、功率放大后經(jīng)L波段發(fā)射天線發(fā)射；

C波段基帶內(nèi)部的時(shí)頻基準(zhǔn)產(chǎn)生數(shù)字載波經(jīng)成型濾波后，與導(dǎo)航電文即直發(fā)電文進(jìn)行擴(kuò)頻和調(diào)制后，通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換產(chǎn)生C波段C1頻點(diǎn)導(dǎo)航中頻信號(hào)；

干擾信號(hào)通過(guò)第一分路器1分成兩路，一路與思博倫模擬源、北斗模擬源信號(hào)經(jīng)第三合路器3合路，再通過(guò)第二合路器2，濾波、功率放大后經(jīng)L波段發(fā)射天線發(fā)射；另一路經(jīng)第四合路器與C波段基帶的C1中頻信號(hào)合路，通過(guò)C1上變頻器變?yōu)镃1射頻信號(hào)后，濾波、功率放大后經(jīng)C波段發(fā)射天線發(fā)射。

參見(jiàn)圖3，本發(fā)明的C-C轉(zhuǎn)發(fā)器輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)低噪聲放大后與本振信號(hào)進(jìn)行混頻，混頻后的信號(hào)按照所需的大小經(jīng)過(guò)可調(diào)衰減器變?yōu)檩敵鲂盘?hào)。

參見(jiàn)圖4，本發(fā)明的轉(zhuǎn)發(fā)模塊輸出的下行導(dǎo)航信號(hào)經(jīng)過(guò)C1下變頻器和第二分路器分別給時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器和示波器，進(jìn)行虛擬鐘驗(yàn)證，驗(yàn)證結(jié)果傳送給監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

參見(jiàn)圖5，本發(fā)明的數(shù)據(jù)通信與控制模塊通過(guò)網(wǎng)口接收監(jiān)控系統(tǒng)的控制指令，把指令分解后給各個(gè)控制器，由各控制器控制各模塊的工作狀態(tài)，數(shù)據(jù)通信與控制模塊同時(shí)接收時(shí)頻單元提供的時(shí)頻信號(hào)，與內(nèi)部時(shí)鐘單板產(chǎn)生的時(shí)頻信號(hào)比對(duì)鎖定，并給直發(fā)模塊和轉(zhuǎn)發(fā)模塊提供鎖定后的時(shí)頻信號(hào)。