一種gnss信號(hào)仿真系統(tǒng)的多板卡同步控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新的多星座、多頻點(diǎn)導(dǎo)航信號(hào)協(xié)同產(chǎn)生的方法，更具體地說，是一種由多數(shù)仿計(jì)算機(jī)、多頻點(diǎn)、多板卡構(gòu)成的GNSS信號(hào)仿真系統(tǒng)協(xié)同產(chǎn)生多星座、多頻點(diǎn)導(dǎo)航信號(hào)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]GNSS是Global Navigat1n Satellite System的縮寫，中文名稱為全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)。
[0003]為了對(duì)多星座GNSS兼容和互用性進(jìn)行精確仿真、驗(yàn)證和評(píng)估，需同步產(chǎn)生多星座、多頻段導(dǎo)航信號(hào)。而對(duì)于由多數(shù)仿計(jì)算機(jī)、多頻點(diǎn)、多板卡結(jié)構(gòu)組成的GNSS信號(hào)仿真系統(tǒng)來說，為了使多星座、多頻點(diǎn)導(dǎo)航信號(hào)協(xié)同產(chǎn)生需要解決以下兩個(gè)問題:
[0004]1.中頻驅(qū)動(dòng)如何將接收到的各數(shù)仿計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的不同頻點(diǎn)同一時(shí)刻的控制信號(hào)數(shù)據(jù)包同步傳輸?shù)礁髦蓄l板卡。
[0005]2.各中頻板卡與驅(qū)動(dòng)秒時(shí)鐘基準(zhǔn)同步的問題。
[0006]多星座、多頻點(diǎn)導(dǎo)航信號(hào)協(xié)同產(chǎn)生技術(shù)就是為了解決多系統(tǒng)GNSS信號(hào)同步產(chǎn)生的問題。通過利用數(shù)據(jù)包差速追逐同步的方法協(xié)調(diào)接收到的各數(shù)仿計(jì)算機(jī)傳輸來的控制信號(hào)數(shù)據(jù)包，使其達(dá)到同步。另外，利用各板卡與驅(qū)動(dòng)的反饋交互信息，對(duì)各板卡的秒時(shí)鐘基準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)，使各中頻板卡與驅(qū)動(dòng)的秒時(shí)鐘基準(zhǔn)同步。該技術(shù)的產(chǎn)生主要是為了解決多GNSS信號(hào)仿真系統(tǒng)多板卡同步控制問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種GNSS信號(hào)仿真系統(tǒng)的多板卡同步控制方法，即多星座、多頻點(diǎn)導(dǎo)航信號(hào)協(xié)同產(chǎn)生的方法，保證了由多數(shù)仿計(jì)算機(jī)、多頻點(diǎn)、多板卡構(gòu)成的GNSS信號(hào)仿真系統(tǒng)產(chǎn)生的各頻點(diǎn)的導(dǎo)航信號(hào)的時(shí)間同步。
[0008]為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0009]一種GNSS信號(hào)仿真系統(tǒng)的多板卡同步控制方法，該控制方法包括提供數(shù)字仿真軟件時(shí)間同步設(shè)置、驅(qū)動(dòng)軟件數(shù)據(jù)同步控制、多板卡協(xié)同工作控制三個(gè)模塊；
[0010]首先用數(shù)字仿真軟件時(shí)間同步設(shè)置模塊對(duì)各系統(tǒng)各頻點(diǎn)設(shè)置相同的仿真起始時(shí)間，并對(duì)各頻點(diǎn)相同時(shí)刻仿真產(chǎn)生的控制信號(hào)打包成具有相同幀號(hào)的數(shù)據(jù)包；
[0011]其中，由于計(jì)算機(jī)性能、頻點(diǎn)數(shù)目以及不同系統(tǒng)起始運(yùn)算量的差異，會(huì)導(dǎo)致不同的數(shù)仿計(jì)算機(jī)并非同時(shí)開始運(yùn)算。這使得NI機(jī)箱驅(qū)動(dòng)程序在同一秒中接收到的不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)包的幀計(jì)數(shù)不同。
[0012]驅(qū)動(dòng)軟件數(shù)據(jù)同步控制模塊實(shí)現(xiàn)各頻點(diǎn)的數(shù)據(jù)包的同步，并在一秒鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)軟件至各個(gè)中頻信號(hào)產(chǎn)生板卡的有效傳輸；
[0013]其中，如果板卡與驅(qū)動(dòng)一秒時(shí)鐘基準(zhǔn)不同步，會(huì)導(dǎo)致雖然所有板卡在一秒內(nèi)都收到了數(shù)據(jù)包，但是數(shù)據(jù)包的幀計(jì)數(shù)并不相同，即并未實(shí)現(xiàn)同步。
[0014]多板卡協(xié)同工作控制模塊對(duì)各板卡的秒時(shí)鐘基準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)，使各中頻板卡與驅(qū)動(dòng)的秒時(shí)鐘基準(zhǔn)同步。
[0015]具體優(yōu)選的，所述驅(qū)動(dòng)軟件數(shù)據(jù)同步控制模塊在接收到的數(shù)據(jù)包不同步的情況下利用數(shù)據(jù)包差速追逐同步的方法實(shí)現(xiàn)各頻點(diǎn)的數(shù)據(jù)包的同步。
[0016]更具體的，所述多板卡協(xié)同工作控制模塊利用驅(qū)動(dòng)與各中頻板卡反饋信息交互的方法對(duì)各板卡的秒時(shí)鐘基準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)各中頻板卡與驅(qū)動(dòng)的秒時(shí)鐘基準(zhǔn)同步。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:提供了一種多星座、多頻點(diǎn)導(dǎo)航信號(hào)協(xié)同產(chǎn)生的方法，該方法可將GNSS信號(hào)仿真系統(tǒng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)由單數(shù)仿計(jì)算機(jī)、單頻點(diǎn)、單板卡結(jié)構(gòu)升級(jí)為多數(shù)仿計(jì)算機(jī)、多頻點(diǎn)、多板卡結(jié)構(gòu)，使其具有產(chǎn)生時(shí)鐘同步的多系統(tǒng)多頻點(diǎn)導(dǎo)航信號(hào)的功能，對(duì)GNSS系統(tǒng)兼容性能評(píng)估測(cè)試和接收機(jī)互操作性能測(cè)試測(cè)試有重要意義。
【附圖說明】
[0018]圖1是GNSS信號(hào)仿真系統(tǒng)數(shù)據(jù)包傳輸控制流程圖。
[0019]圖2是秒時(shí)鐘識(shí)別的原理圖。
[0020]圖3數(shù)據(jù)包差速追逐同步方法的原理圖。
[0021]圖4不同時(shí)間基準(zhǔn)造成的數(shù)據(jù)包不同步示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面以具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0023]參見圖1，本發(fā)明的同步控制方法包括提供數(shù)字仿真軟件時(shí)間同步設(shè)置、驅(qū)動(dòng)軟件數(shù)據(jù)同步控制、多板卡協(xié)同工作控制三個(gè)模塊。
[0024]A.數(shù)字仿真軟件時(shí)間同步設(shè)置模塊完成的功能是:對(duì)用戶所選擇的多個(gè)系統(tǒng)的多個(gè)頻點(diǎn)進(jìn)行同步的仿真，并對(duì)仿真產(chǎn)生的一秒鐘控制信號(hào)進(jìn)行打包編號(hào)，最后向下傳輸給中頻的驅(qū)動(dòng)。
[0025]B.驅(qū)動(dòng)軟件數(shù)據(jù)同步控制模塊完成的功能是:由于計(jì)算機(jī)性能、頻點(diǎn)數(shù)目以及不同系統(tǒng)起始運(yùn)算量的差異，導(dǎo)致不同的數(shù)仿計(jì)算機(jī)并非同時(shí)開始運(yùn)算。這會(huì)導(dǎo)致NI機(jī)箱驅(qū)動(dòng)程序在同一秒中接收到不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)包幀計(jì)數(shù)不同。驅(qū)動(dòng)軟件數(shù)據(jù)同步設(shè)計(jì)模塊就是在接收到的數(shù)據(jù)包不同步的情況下，利用數(shù)據(jù)包差速追逐同步的方法實(shí)現(xiàn)各頻點(diǎn)的數(shù)據(jù)包的同步，并在一秒鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)軟件至各個(gè)中頻信號(hào)產(chǎn)生板卡的有效傳輸。數(shù)據(jù)包差速追逐同步具體實(shí)現(xiàn)方法如下，數(shù)據(jù)包實(shí)現(xiàn)同步前:落后頻點(diǎn)刪除一個(gè)數(shù)據(jù)包，其余頻點(diǎn)的數(shù)據(jù)包不刪除(幀計(jì)數(shù)差異常時(shí)，刪除異常數(shù)據(jù)包)，實(shí)現(xiàn)同步后:進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸(刪除一個(gè)數(shù)據(jù)包)。數(shù)據(jù)包差速追逐同步方法的原理圖，如圖3所示。
[0026]C.多板卡協(xié)同工作控制模塊完成的功能是:如果板卡與驅(qū)動(dòng)一秒時(shí)鐘基準(zhǔn)不同步，會(huì)導(dǎo)致雖然所有板卡在一秒內(nèi)都收到了數(shù)據(jù)包，但是數(shù)據(jù)包的幀計(jì)數(shù)并不相同，即并未實(shí)現(xiàn)同步，如圖4所示。多板卡協(xié)同工作控制模塊利用各板卡與驅(qū)動(dòng)的反饋交互信息，對(duì)各板卡的秒時(shí)鐘基準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)，使各中頻板卡與驅(qū)動(dòng)的秒時(shí)鐘基準(zhǔn)同步。具體的實(shí)現(xiàn)方法如下:因?yàn)楦鱾€(gè)板卡均處在同一時(shí)間坐標(biāo)系中，所以讀取它們各自的時(shí)間信息是可以進(jìn)行比較的。在中頻信號(hào)產(chǎn)生的過程中，控制字更新的最小時(shí)間間隔為20ms ο 20ms是通過對(duì)90MHz時(shí)鐘進(jìn)行分頻得到的。所以設(shè)計(jì)考慮直接使用中頻板卡中的20ms計(jì)數(shù)值，來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)軟件與中頻板卡的秒同步。即使用多板卡反饋的時(shí)間信息(20ms計(jì)數(shù)值)得到時(shí)間基準(zhǔn)，對(duì)這些反饋信息進(jìn)行判斷:如果某次讀取的20ms計(jì)數(shù)比上一次小，就說明板卡的時(shí)間已經(jīng)進(jìn)入下一秒，需要進(jìn)行一次數(shù)據(jù)包同步操作，反之說明板卡的秒時(shí)鐘基準(zhǔn)已經(jīng)同步。不同板卡的秒時(shí)鐘識(shí)別的原理圖，如圖2所示。
[0027]由上可知，本發(fā)明提供了一種多星座、多頻點(diǎn)導(dǎo)航信號(hào)協(xié)同產(chǎn)生的方法，該方法可將GNSS信號(hào)仿真系統(tǒng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)由單數(shù)仿計(jì)算機(jī)、單頻點(diǎn)、單板卡結(jié)構(gòu)升級(jí)為多數(shù)仿計(jì)算機(jī)、多頻點(diǎn)、多板卡結(jié)構(gòu)，使其具有產(chǎn)生時(shí)鐘同步的多系統(tǒng)多頻點(diǎn)導(dǎo)航信號(hào)的功能，對(duì)GNSS系統(tǒng)兼容性能評(píng)估測(cè)試和接收機(jī)互操作性能測(cè)試測(cè)試有重要意義
[0028]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)或替換，這些改進(jìn)或替換也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種GNSS信號(hào)仿真系統(tǒng)的多板卡同步控制方法，其特征在于，該控制方法包括數(shù)字仿真軟件時(shí)間同步設(shè)置、驅(qū)動(dòng)軟件數(shù)據(jù)同步控制、多板卡協(xié)同工作控制三個(gè)模塊； 首先用數(shù)字仿真軟件時(shí)間同步設(shè)置模塊對(duì)各系統(tǒng)各頻點(diǎn)設(shè)置相同的仿真起始時(shí)間，并對(duì)各頻點(diǎn)相同時(shí)刻仿真產(chǎn)生的控制信號(hào)打包成具有相同幀號(hào)的數(shù)據(jù)包； 驅(qū)動(dòng)軟件數(shù)據(jù)同步控制模塊實(shí)現(xiàn)各頻點(diǎn)的數(shù)據(jù)包的同步，并在一秒鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)軟件至各個(gè)中頻信號(hào)產(chǎn)生板卡的有效傳輸； 多板卡協(xié)同工作控制模塊對(duì)各板卡的秒時(shí)鐘基準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)，使各中頻板卡與驅(qū)動(dòng)的秒時(shí)鐘基準(zhǔn)同步。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種GNSS信號(hào)仿真系統(tǒng)的多板卡同步控制方法，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)軟件數(shù)據(jù)同步控制模塊在接收到的數(shù)據(jù)包不同步的情況下利用數(shù)據(jù)包差速追逐同步的方法實(shí)現(xiàn)各頻點(diǎn)的數(shù)據(jù)包的同步。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種GNSS信號(hào)仿真系統(tǒng)的多板卡同步控制方法，其特征在于，所述多板卡協(xié)同工作控制模塊利用驅(qū)動(dòng)與各中頻板卡反饋信息交互的方法對(duì)各板卡的秒時(shí)鐘基準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)各中頻板卡與驅(qū)動(dòng)的秒時(shí)鐘基準(zhǔn)同步。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種GNSS信號(hào)仿真系統(tǒng)的多板卡同步控制方法，包括數(shù)字仿真軟件時(shí)間同步設(shè)置、驅(qū)動(dòng)軟件數(shù)據(jù)同步控制、多板卡協(xié)同工作控制三個(gè)模塊，使多星座、多頻點(diǎn)導(dǎo)航信號(hào)協(xié)同產(chǎn)生，保證了由多臺(tái)數(shù)仿計(jì)算機(jī)、多頻點(diǎn)、多板卡構(gòu)成的GNSS信號(hào)仿真系統(tǒng)產(chǎn)生的各頻點(diǎn)的導(dǎo)航信號(hào)的時(shí)間同步。本發(fā)明的方法可將GNSS信號(hào)仿真系統(tǒng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)由單數(shù)仿計(jì)算機(jī)、單頻點(diǎn)、單板卡結(jié)構(gòu)升級(jí)為多數(shù)仿計(jì)算機(jī)、多頻點(diǎn)、多板卡結(jié)構(gòu)，使其具有產(chǎn)生可兼容互用的多系統(tǒng)多頻點(diǎn)導(dǎo)航信號(hào)的功能，對(duì)GNSS系統(tǒng)兼容性能評(píng)估測(cè)試和接收機(jī)互操作性能測(cè)試有重要意義。
【IPC分類】G01S19-23, G01S19-01
【公開號(hào)】CN104597456
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510088899
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】南通航大電子科技有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2015年2月27日