本發(fā)明涉及一種電力線通信的實(shí)時(shí)衛(wèi)星信號(hào)模擬器及模擬方法,屬于衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

衛(wèi)星信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)站已經(jīng)廣泛應(yīng)用，但是在抗干擾接收機(jī)測(cè)試時(shí)，由于轉(zhuǎn)發(fā)站輸出的信號(hào)比較強(qiáng)，經(jīng)常會(huì)被當(dāng)作干擾抑制掉，從而導(dǎo)致無法正常收星。而且，轉(zhuǎn)發(fā)站室內(nèi)和室外數(shù)據(jù)通信是通過射頻電纜連接，射頻電纜存在價(jià)格高、重量重、鋪設(shè)困難等缺點(diǎn)，尤其是傳輸距離比較遠(yuǎn)的情況。因此，采用什么措施轉(zhuǎn)發(fā)衛(wèi)星信號(hào)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸，以及應(yīng)對(duì)抗干擾接收機(jī)測(cè)試的場景，是衛(wèi)星信號(hào)模擬器的重要功能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的技術(shù)解決問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種電力線通信的實(shí)時(shí)衛(wèi)星信號(hào)模擬器及模擬方法,能夠?qū)崿F(xiàn)將室外衛(wèi)星信號(hào)轉(zhuǎn)入室內(nèi)，尤其是實(shí)現(xiàn)長距離實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)。而且面對(duì)抗干擾接收機(jī)測(cè)試時(shí)，轉(zhuǎn)發(fā)的衛(wèi)星信號(hào)能夠使接收機(jī)正常定位，而不是被當(dāng)作干擾抑制掉。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種電力線通信的實(shí)時(shí)衛(wèi)星信號(hào)模擬器，包括：室外信號(hào)處理模塊、室內(nèi)信號(hào)處理模塊以及連接室外信號(hào)處理模塊和室內(nèi)信號(hào)處理模塊的電力線；

室外信號(hào)處理模塊接收衛(wèi)星信號(hào)并進(jìn)行處理，處理后的信號(hào)通過電力線傳輸給室內(nèi)信號(hào)處理模塊，室內(nèi)信號(hào)處理模塊生成衛(wèi)星信號(hào)并提供給待測(cè)接收機(jī)。

所述室外信號(hào)處理模塊包括接收模塊、寬帶載波調(diào)制模塊和網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊；

放置在室外的接收模塊將接收到的衛(wèi)星信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字中頻信號(hào)并提供給網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊將所述數(shù)字中頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，最后通過寬帶載波調(diào)制模塊進(jìn)行信號(hào)調(diào)制，并通過電力線輸出。

所述接收模塊包括放大模塊、第一濾波模塊、下變頻模塊、第二濾波模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)緩存模塊和數(shù)據(jù)組包模塊；

接收模塊接收到的衛(wèi)星信號(hào)先通過放大模塊和第一濾波模塊進(jìn)行放大濾波，再通過下變頻模塊將放大濾波后的衛(wèi)星信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬中頻信號(hào)，第二濾波模塊對(duì)所述模擬中頻信號(hào)進(jìn)行濾波，再通過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字中頻信號(hào)，數(shù)據(jù)緩存模塊將輸入到其中的數(shù)字中頻信號(hào)進(jìn)行并行到串行的轉(zhuǎn)換，以降低數(shù)據(jù)率，生成的串行數(shù)字中頻信號(hào)通過數(shù)據(jù)組包模塊進(jìn)行組包處理后輸出。

數(shù)據(jù)緩存模塊和數(shù)據(jù)組包模塊通過fpga實(shí)現(xiàn)。

所述網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊包括組幀模塊和轉(zhuǎn)換模塊，接收模塊輸出的數(shù)字中頻信號(hào)先通過組幀模塊進(jìn)行組幀，生成的數(shù)據(jù)幀通過轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，并通過網(wǎng)線傳輸給寬帶載波調(diào)制模塊。

組幀模塊通過fpga實(shí)現(xiàn)。

衛(wèi)星信號(hào)為模擬射頻信號(hào)，包括gps、glonass和北斗三個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的衛(wèi)星信號(hào)。

室內(nèi)信號(hào)處理模塊包括寬帶載波解調(diào)模塊、網(wǎng)絡(luò)接收模塊、解調(diào)調(diào)制模塊、射頻模塊和發(fā)射模塊；

室外信號(hào)處理模塊通過電力線輸出的信號(hào)先通過寬帶載波解調(diào)模塊進(jìn)行解調(diào)，生成網(wǎng)絡(luò)信號(hào)并通過網(wǎng)線傳輸給網(wǎng)絡(luò)接收模塊，網(wǎng)絡(luò)接收模塊處理后生成數(shù)字中頻信號(hào)并提供給解調(diào)調(diào)制模塊，解調(diào)調(diào)制模塊對(duì)數(shù)字中頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)調(diào)制處理，提高信噪比，生成的模擬中頻信號(hào)經(jīng)過射頻模塊進(jìn)行上變頻和濾波之后，最終通過發(fā)射模塊輸出射頻信號(hào)給待測(cè)接收機(jī)。

所述網(wǎng)絡(luò)接收模塊包括逆轉(zhuǎn)換模塊和解幀模塊，網(wǎng)絡(luò)信號(hào)先通過逆轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)幀，再通過解幀模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字中頻信號(hào)。

所述解調(diào)調(diào)制模塊數(shù)據(jù)解包模塊、數(shù)據(jù)提取模塊、通道分配模塊、捕獲跟蹤模塊、解調(diào)模塊、調(diào)制模塊、功率綜合模塊以及數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊；

網(wǎng)絡(luò)接收模塊輸出的數(shù)字中頻信號(hào)先通過數(shù)據(jù)解包模塊進(jìn)行解包處理，生成串行的數(shù)字中頻信號(hào)，然后通過數(shù)據(jù)提取模塊將串行的數(shù)字中頻信號(hào)根據(jù)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)類別進(jìn)行數(shù)據(jù)提取，將提取后的數(shù)據(jù)通過通道分配模塊進(jìn)行通道分配，各個(gè)通道根據(jù)捕獲參數(shù)通過捕獲跟蹤模塊進(jìn)行捕獲和跟蹤，根據(jù)跟蹤結(jié)果通過解調(diào)模塊對(duì)數(shù)字中頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)處理，生成基帶信號(hào)，對(duì)解調(diào)后的基帶信號(hào)通過調(diào)制模塊進(jìn)行再次調(diào)制，生成數(shù)字中頻信號(hào)，功率綜合模塊根據(jù)各通道的跟蹤狀態(tài)對(duì)數(shù)字中頻信號(hào)進(jìn)行功率合成，合成后的數(shù)字中頻信號(hào)通過數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為模擬中頻信號(hào)并輸出給射頻模塊。

連接室外信號(hào)處理模塊和室內(nèi)信號(hào)處理模塊的電力線的長度最長可達(dá)200m。

一種衛(wèi)星信號(hào)模擬方法，步驟如下：

(1)對(duì)衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行放大濾波，再轉(zhuǎn)換成模擬中頻信號(hào)，對(duì)所述模擬中頻信號(hào)進(jìn)行濾波，再轉(zhuǎn)換成數(shù)字中頻信號(hào)，對(duì)所述數(shù)字中頻信號(hào)進(jìn)行并行到串行的轉(zhuǎn)換，以降低數(shù)據(jù)率，生成的串行數(shù)字中頻信號(hào)進(jìn)行組包處理后輸出；

(2)對(duì)步驟(1)組包處理后的輸出信號(hào)進(jìn)行組幀，將生成的數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，并通過網(wǎng)線輸出；

(3)對(duì)于步驟(2)中網(wǎng)線輸出的信號(hào)，進(jìn)行ofdm調(diào)制，之后通過電力線輸出；

(4)對(duì)步驟(3)中電力線輸出的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，生成網(wǎng)絡(luò)信號(hào)；

(5)將步驟(4)中生成的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字中頻信號(hào)，并進(jìn)行解調(diào)調(diào)制處理，以提高信噪比；

(6)對(duì)經(jīng)過解調(diào)調(diào)制生成的模擬中頻信號(hào)進(jìn)行上變頻和濾波之后，最終輸出射頻信號(hào)給待測(cè)接收機(jī)，從而完成衛(wèi)星信號(hào)的模擬。

所述步驟(5)進(jìn)行解調(diào)調(diào)制處理，具體為：

對(duì)數(shù)字中頻信號(hào)先進(jìn)行解包處理，生成串行的數(shù)字中頻信號(hào)，然后將串行的數(shù)字中頻信號(hào)根據(jù)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)類別進(jìn)行數(shù)據(jù)提取，將提取后的數(shù)據(jù)進(jìn)行通道分配，各個(gè)通道根據(jù)捕獲參數(shù)通過捕獲跟蹤模塊進(jìn)行捕獲和跟蹤，根據(jù)跟蹤結(jié)果對(duì)數(shù)字中頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)處理，生成基帶信號(hào)，對(duì)解調(diào)后的基帶信號(hào)進(jìn)行再次調(diào)制，生成數(shù)字中頻信號(hào)，根據(jù)各通道的跟蹤狀態(tài)對(duì)數(shù)字中頻信號(hào)進(jìn)行功率合成，合成后的數(shù)字中頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬中頻信號(hào)并輸出。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是：

(1)高信噪比。被抗干擾抑制后，信號(hào)強(qiáng)度依然高于噪底，能夠被抗干擾接收機(jī)正常接收和定位；

(2)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)衛(wèi)星信號(hào)。通過高速數(shù)據(jù)傳輸以及解調(diào)、解擴(kuò)、擴(kuò)頻和調(diào)制處理，將室外的衛(wèi)星信號(hào)實(shí)時(shí)傳入室內(nèi)，供室內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)接收使用；

(3)遠(yuǎn)距離傳輸。傳輸距離范圍0～200m，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離傳輸；

(4)電力線輕便、柔軟，易于鋪設(shè)。傳統(tǒng)衛(wèi)星信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)站使用射頻電纜進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，為了降低損耗，射頻電纜會(huì)又粗又重，且硬度較高，鋪設(shè)困難。而模擬器采用電力線傳輸?shù)氖菙?shù)字量，不用擔(dān)心信號(hào)衰減的問題，且又實(shí)現(xiàn)了信號(hào)高速傳輸，同時(shí)電力線輕便、柔軟，易于搬運(yùn)和鋪設(shè)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明系統(tǒng)架構(gòu)示意圖；

圖2為衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度示意圖，其中，圖2(a)為室外衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度示意圖，圖2(b)為模擬器轉(zhuǎn)發(fā)后衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度示意圖，圖2(c)為抗干擾抑制后衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度示意圖；

圖3為本發(fā)明接收模塊結(jié)構(gòu)圖；

圖4為本發(fā)明解調(diào)與調(diào)制模塊結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

本發(fā)明采用正交頻分復(fù)用的電力線調(diào)制技術(shù)，利用電力線替代射頻電纜，完成信息遠(yuǎn)距離傳輸，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星信號(hào)由室外轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)入室內(nèi)。此外，利用將信號(hào)解擴(kuò)、解調(diào)后，再重新進(jìn)行擴(kuò)頻和調(diào)制的再生技術(shù)。

如圖1所示，本發(fā)明提出了一種電力線通信的實(shí)時(shí)衛(wèi)星信號(hào)模擬器，包括：室外信號(hào)處理模塊、室內(nèi)信號(hào)處理模塊以及連接室外信號(hào)處理模塊和室內(nèi)信號(hào)處理模塊的電力線；

室外信號(hào)處理模塊接收衛(wèi)星信號(hào)并進(jìn)行處理，處理后的信號(hào)通過電力線傳輸給室內(nèi)信號(hào)處理模塊，室內(nèi)信號(hào)處理模塊生成衛(wèi)星信號(hào)并提供給待測(cè)接收機(jī)。

如圖1所示，室外信號(hào)處理模塊包括接收模塊、寬帶載波調(diào)制模塊和網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊；

放置在室外的接收模塊將接收到的衛(wèi)星信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字中頻信號(hào)并提供給網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊將所述數(shù)字中頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，最后通過寬帶載波調(diào)制模塊進(jìn)行信號(hào)調(diào)制，并通過電力線輸出。

接收模塊模數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)是三個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的信號(hào)，而且是并行的數(shù)據(jù)，直接傳輸會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)率太高，需要將并行的中頻信號(hào)轉(zhuǎn)為串行的中頻信號(hào)，降低數(shù)據(jù)率。此外，由于中頻信號(hào)數(shù)據(jù)量大，且要實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)，傳輸過程不能丟失數(shù)據(jù)，如果丟失數(shù)據(jù)，會(huì)導(dǎo)致被測(cè)接收機(jī)定位異常。這就要求通過網(wǎng)絡(luò)模塊將中頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，使用千兆網(wǎng)將網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳入寬帶載波調(diào)制解調(diào)模塊。高速的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸確保了中頻數(shù)據(jù)被及時(shí)傳輸，不會(huì)被覆蓋，導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。寬帶載波調(diào)制模塊是采用正交頻分復(fù)用

(ofdm)技術(shù)，把高速數(shù)據(jù)流分散到許多正交的子載波上傳輸，從而使得子載波上的符號(hào)速率大幅度降低，其允許子載波頻譜部分重疊，大大提高了頻譜效率。

接收模塊包括放大模塊、第一濾波模塊、下變頻模塊、第二濾波模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)緩存模塊和數(shù)據(jù)組包模塊；

如圖3所示，接收模塊接收到的衛(wèi)星信號(hào)先通過放大模塊和第一濾波模塊進(jìn)行放大濾波，再通過下變頻模塊將放大濾波后的衛(wèi)星信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬中頻信號(hào)，第二濾波模塊對(duì)所述模擬中頻信號(hào)進(jìn)行濾波，再通過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字中頻信號(hào)，數(shù)據(jù)緩存模塊將輸入到其中的數(shù)字中頻信號(hào)進(jìn)行并行到串行的轉(zhuǎn)換，以降低數(shù)據(jù)率，生成的串行數(shù)字中頻信號(hào)通過數(shù)據(jù)組包模塊進(jìn)行組包處理后輸出。

數(shù)據(jù)緩存模塊和數(shù)據(jù)組包模塊通過fpga實(shí)現(xiàn)，組幀模塊通過fpga實(shí)現(xiàn)。

網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊包括組幀模塊和轉(zhuǎn)換模塊，接收模塊輸出的數(shù)字中頻信號(hào)先發(fā)送給組幀模塊，按照axi4協(xié)議給到mac層，mac層對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行組幀，生成的數(shù)據(jù)幀通過轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，并通過網(wǎng)線傳輸給寬帶載波調(diào)制模塊。

衛(wèi)星信號(hào)為模擬射頻信號(hào)，包括gps、glonass和北斗三個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的衛(wèi)星信號(hào)。

如圖1所示，室內(nèi)信號(hào)處理模塊包括寬帶載波解調(diào)模塊、網(wǎng)絡(luò)接收模塊、解調(diào)調(diào)制模塊、射頻模塊和發(fā)射模塊；

室外信號(hào)處理模塊通過電力線輸出的信號(hào)先通過寬帶載波解調(diào)模塊進(jìn)行解調(diào)，生成網(wǎng)絡(luò)信號(hào)并通過網(wǎng)線傳輸給網(wǎng)絡(luò)接收模塊，網(wǎng)絡(luò)接收模塊處理后生成數(shù)字中頻信號(hào)并提供給解調(diào)調(diào)制模塊，解調(diào)調(diào)制模塊對(duì)數(shù)字中頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)調(diào)制處理，提高信噪比，生成的模擬中頻信號(hào)經(jīng)過射頻模塊進(jìn)行上變頻和濾波，并進(jìn)行功率放大之后，最終通過發(fā)射模塊輸出射頻信號(hào)給待測(cè)接收機(jī)，實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星信號(hào)由室外輸出到室內(nèi)，以供室內(nèi)的導(dǎo)航接收機(jī)使用。

網(wǎng)絡(luò)接收模塊包括逆轉(zhuǎn)換模塊和解幀模塊，網(wǎng)絡(luò)信號(hào)先通過逆轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)幀，再通過解幀模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字中頻信號(hào)。

解調(diào)調(diào)制模塊是核心模塊，需要對(duì)中頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、解擴(kuò)、位同步和幀同步，得到基帶信號(hào)，所述基帶信號(hào)為衛(wèi)星的數(shù)據(jù)碼。得到數(shù)據(jù)碼后，再根據(jù)不同衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的類別選擇擴(kuò)頻碼，對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)頻和載波調(diào)制，生成中頻信號(hào)。在進(jìn)行載波調(diào)制的時(shí)候，要考慮兩個(gè)方面，一是各個(gè)衛(wèi)星的多普勒頻率，這個(gè)由跟蹤過程獲取，確保衛(wèi)星信號(hào)真實(shí)；二是要依據(jù)不同衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的射頻頻率進(jìn)行調(diào)制頻率選擇，使得中頻信號(hào)經(jīng)過射頻模塊的上變頻后達(dá)到正確的射頻頻率。經(jīng)過解調(diào)、解擴(kuò)、再擴(kuò)頻和再調(diào)制后，各個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的信號(hào)功率在噪聲之上，這樣不僅提高了衛(wèi)星信號(hào)的信噪比，也確保了衛(wèi)星信號(hào)的真實(shí)信息。在進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換之前，要將中頻信號(hào)合成一路信號(hào)，因此根據(jù)每個(gè)通道的跟蹤結(jié)果，進(jìn)行功率綜合，并對(duì)其進(jìn)行自動(dòng)增益控制。這樣可以剔除跟蹤失敗的通道，降低信號(hào)的噪聲，同時(shí)保證信號(hào)輸出功率穩(wěn)定。解調(diào)調(diào)制模塊輸出的模擬中頻信號(hào)要上變頻到各個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的頻點(diǎn)，

解調(diào)調(diào)制模塊數(shù)據(jù)解包模塊、數(shù)據(jù)提取模塊、通道分配模塊、捕獲跟蹤模塊、解調(diào)模塊、調(diào)制模塊、功率綜合模塊以及數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊；

如圖4所示，網(wǎng)絡(luò)接收模塊輸出的數(shù)字中頻信號(hào)先通過數(shù)據(jù)解包模塊進(jìn)行解包處理，生成串行的數(shù)字中頻信號(hào)，然后通過數(shù)據(jù)提取模塊將串行的數(shù)字中頻信號(hào)根據(jù)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)類別進(jìn)行數(shù)據(jù)提取，將提取后的數(shù)據(jù)通過通道分配模塊進(jìn)行通道分配，各個(gè)通道根據(jù)捕獲參數(shù)通過捕獲跟蹤模塊進(jìn)行捕獲和跟蹤，根據(jù)跟蹤結(jié)果通過解調(diào)模塊對(duì)數(shù)字中頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)處理，生成基帶信號(hào)，對(duì)解調(diào)后的基帶信號(hào)通過調(diào)制模塊進(jìn)行再次調(diào)制，生成數(shù)字中頻信號(hào)，功率綜合模塊根據(jù)各通道的跟蹤狀態(tài)對(duì)數(shù)字中頻信號(hào)進(jìn)行功率合成，合成后的數(shù)字中頻信號(hào)通過數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為模擬中頻信號(hào)并輸出給射頻模塊。

在本發(fā)明中，電力線不僅實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星信號(hào)傳輸，而且實(shí)現(xiàn)供電傳輸。放在室外的各個(gè)模塊由室內(nèi)的電源通過電力線供電。

基于上述衛(wèi)星信號(hào)模擬系統(tǒng)，本發(fā)明還提出了一種基于衛(wèi)星信號(hào)模擬方法，步驟如下：

(1)對(duì)衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行放大濾波，再轉(zhuǎn)換成模擬中頻信號(hào)，對(duì)所述模擬中頻信號(hào)進(jìn)行濾波，再轉(zhuǎn)換成數(shù)字中頻信號(hào)，對(duì)所述數(shù)字中頻信號(hào)進(jìn)行并行到串行的轉(zhuǎn)換，以降低數(shù)據(jù)率，生成的串行數(shù)字中頻信號(hào)進(jìn)行組包處理后輸出；

(2)對(duì)步驟(1)組包處理后的輸出信號(hào)進(jìn)行組幀，將生成的數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，并通過網(wǎng)線輸出；

(3)對(duì)于步驟(2)中網(wǎng)線輸出的信號(hào)，進(jìn)行ofdm調(diào)制，之后通過電力線輸出；

(4)對(duì)步驟(3)中電力線輸出的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，生成網(wǎng)絡(luò)信號(hào)；

(5)將步驟(4)中生成的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字中頻信號(hào)，并進(jìn)行解調(diào)調(diào)制處理，以提高信噪比；具體為：

對(duì)數(shù)字中頻信號(hào)先進(jìn)行解包處理，生成串行的數(shù)字中頻信號(hào)，然后將串行的數(shù)字中頻信號(hào)根據(jù)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)類別進(jìn)行數(shù)據(jù)提取，將提取后的數(shù)據(jù)進(jìn)行通道分配，各個(gè)通道根據(jù)捕獲參數(shù)通過捕獲跟蹤模塊進(jìn)行捕獲和跟蹤，根據(jù)跟蹤結(jié)果得到的中頻頻率和擴(kuò)頻碼對(duì)數(shù)字中頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和解擴(kuò)處理，得到原始數(shù)據(jù)碼，然后對(duì)原始數(shù)據(jù)碼進(jìn)行再次載波調(diào)制和擴(kuò)頻，生成數(shù)字中頻信號(hào)，根據(jù)各通道的跟蹤狀態(tài)對(duì)數(shù)字中頻信號(hào)進(jìn)行功率合成，合成后的數(shù)字中頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬中頻信號(hào)并輸出。

(6)對(duì)經(jīng)過解調(diào)調(diào)制生成的模擬中頻信號(hào)進(jìn)行上變頻和濾波之后，最終輸出射頻信號(hào)給待測(cè)接收機(jī)，從而完成衛(wèi)星信號(hào)的模擬。

下面一個(gè)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的工作過程和工作原理做進(jìn)一步解釋和說明：

以gps衛(wèi)星信號(hào)為例。gps衛(wèi)星信號(hào)l1頻點(diǎn)信號(hào)的頻率為1575.42mhz，室外的接收模塊接收衛(wèi)星信號(hào)，并對(duì)衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行放大、第一濾波、下變頻和第二濾波，衛(wèi)星信號(hào)頻率降為4.092mhz的模擬中頻信號(hào)，然后對(duì)4.092mhz的模擬中頻信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，采樣頻率為16.368mhz，位寬為4位。由gpsl1頻點(diǎn)信號(hào)的帶寬2.046mhz可知，16.368mhz的采樣頻率滿足奈奎斯特采樣定理。進(jìn)過采樣后，數(shù)據(jù)率為16.368mhz，位寬為4位，當(dāng)衛(wèi)星信號(hào)里還有北斗b1頻點(diǎn)、b3頻點(diǎn)和glonassg1頻點(diǎn)的信號(hào)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)4組位寬為4位，數(shù)據(jù)率為16.368mhz，這樣的信號(hào)數(shù)據(jù)率為16.368*4*4＝130.944mhz，數(shù)據(jù)率太高，不利于后續(xù)模塊傳輸數(shù)據(jù)，因此通過串并轉(zhuǎn)換，將并行的4組4位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成一組串行的16位數(shù)據(jù)，這樣數(shù)據(jù)率依然為16.368mhz。然后對(duì)數(shù)據(jù)以256為單位進(jìn)行組包，組包后的數(shù)字中頻信號(hào)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊。

為了確保數(shù)據(jù)高速傳輸，組幀模塊的mac層速率配置成1000mhz傳輸速率，同時(shí)轉(zhuǎn)換模塊的mdio芯片將phy芯片配置成1000mhz。組幀模塊的mac層以rgmii協(xié)議為基準(zhǔn)進(jìn)行組幀。組幀后的數(shù)據(jù)發(fā)送到轉(zhuǎn)換模塊的phy芯片，該芯片將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后發(fā)送到rj45接口，然后通過網(wǎng)線發(fā)送到寬帶載波調(diào)制模塊。寬帶載波模塊通過ofdm調(diào)制技術(shù)將數(shù)據(jù)處理后輸出到電力線上，電力線的長度為200m。

室內(nèi)的寬帶載波解調(diào)模塊接收到電力線的信號(hào)后，對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，處理后將信號(hào)通過網(wǎng)線傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)接收模塊。通過逆轉(zhuǎn)換模塊的rj45接口接收信號(hào)，并通過phy芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送到解幀模塊的mac層根據(jù)rgmii協(xié)議進(jìn)行解幀處理，解幀后的數(shù)據(jù)發(fā)送到調(diào)制解調(diào)模塊。

解幀后的數(shù)據(jù)先通過解包模塊進(jìn)行處理，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇獍K的ram中，然后以65.472mhz的時(shí)鐘將數(shù)據(jù)從ram中讀出，輸入到解包模塊的異步fifo中，然后提取模塊采用16.368mhz的時(shí)鐘從fifo中讀取數(shù)據(jù)，這樣保證與室外接收的數(shù)據(jù)寫入同步，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的連續(xù)性。然后通道分配模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行通道分配，然后dsp芯片對(duì)每個(gè)通道配置捕獲參數(shù)，開始進(jìn)行捕獲。捕獲成功后，通道轉(zhuǎn)入跟蹤狀態(tài)，并進(jìn)行位同步和幀同步。這樣就實(shí)現(xiàn)了對(duì)gps衛(wèi)星信號(hào)的解擴(kuò)和解調(diào)，得到gps衛(wèi)星信號(hào)的數(shù)據(jù)碼。然后對(duì)數(shù)據(jù)碼進(jìn)行擴(kuò)頻和載波調(diào)制，載波調(diào)制的基準(zhǔn)頻率為15.58mhz。由于不同的gps衛(wèi)星傳輸?shù)降孛婧螽a(chǎn)生不同的多普勒頻率和偽碼相位。因此在載波調(diào)制時(shí)，不同的衛(wèi)星調(diào)制的頻率不同，要加上各自的多普勒頻率。在擴(kuò)頻時(shí)也要以各自的碼相位為基準(zhǔn)進(jìn)行偽碼調(diào)制。多普勒頻率和碼相位由捕獲跟蹤模塊的載波環(huán)和碼環(huán)得到。重新擴(kuò)頻和調(diào)制后的gps衛(wèi)星信號(hào)提高了信號(hào)功率，室外時(shí)衛(wèi)星信號(hào)淹沒在噪聲中，信號(hào)功率為-130dbm，如圖2(a)所示，重新擴(kuò)頻和調(diào)制后，衛(wèi)星信號(hào)的信號(hào)功率為-15dbm，高于噪聲，如圖2(b)所示，這就提高了衛(wèi)星信號(hào)的信噪比。在經(jīng)過抗干擾抑制后，信號(hào)功率下降到-100dbm左右，但是依然高于噪聲，如圖2(c)所示。重新擴(kuò)頻和調(diào)制后的gps衛(wèi)星信號(hào)為12個(gè)通道，在進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換之前要通過功率綜合模塊合成一路信號(hào)。但是不能直接將12個(gè)通道合成，如果有通道沒有跟蹤上衛(wèi)星，那該通道就是噪聲信號(hào)，將其加上后，會(huì)使合成后信號(hào)的噪聲功率變高，因此要根據(jù)每個(gè)通道的跟蹤標(biāo)志進(jìn)行合成，剔除掉跟蹤失敗的通道，并對(duì)信號(hào)功率進(jìn)行自動(dòng)增益控制。合成后的信號(hào)通過數(shù)模轉(zhuǎn)換將數(shù)字中頻信號(hào)變?yōu)槟M中頻信號(hào)，輸出到射頻模塊。

輸出到射頻模塊的模擬中頻信號(hào)與1591mhz的射頻信號(hào)進(jìn)行混頻，將模擬中頻信號(hào)上變頻到1575.42mhz的射頻信號(hào)。然后進(jìn)行濾波，并經(jīng)過2w的功放芯片進(jìn)行功率放大后輸出到發(fā)射模塊，經(jīng)發(fā)射模塊輸出后供被測(cè)接收機(jī)進(jìn)行g(shù)ps衛(wèi)星導(dǎo)航測(cè)試使用。

本發(fā)明未詳細(xì)說明部分屬本領(lǐng)域技術(shù)人員公知常識(shí)。