GNSS 模擬器的硬件架構(gòu)是其功能實現(xiàn)的基礎(chǔ)。重心硬件包括信號生成板卡，它集成了高精度的數(shù)字信號處理器（DSP）和現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）。DSP 負責(zé)復(fù)雜的信號運算，依據(jù)衛(wèi)星軌道參數(shù)、時間信息等生成精確的數(shù)字信號；FPGA 則用于靈活配置信號生成流程，實現(xiàn)快速的數(shù)據(jù)處理與信號調(diào)制。射頻模塊也是關(guān)鍵部分，它將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為射頻信號，并對其進行放大、濾波等處理，確保模擬信號能以合適的功率和質(zhì)量輸出。此外，模擬器還配備了高精度的時鐘源，如原子鐘或銣鐘，為信號生成提供精細的時間基準，保證不同衛(wèi)星信號間的時間同步精度，這對于模擬多衛(wèi)星系統(tǒng)協(xié)同工作場景至關(guān)重要。存儲模塊用于存儲大量的衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)、信號特征庫等信息，以便快速調(diào)用生成各類模擬信號。GPS 導(dǎo)航模擬器模擬越野路況，提升戶外導(dǎo)航體驗。gnss射頻模擬器廠家

自動駕駛汽車依賴精細的定位信息來安全行駛，GNSS 模擬器在自動駕駛測試中不可或缺。在自動駕駛汽車研發(fā)階段，利用 GNSS 模擬器可在實驗室環(huán)境下模擬各種道路場景的衛(wèi)星信號。例如，模擬車輛在高速公路上行駛時的開闊天空信號環(huán)境，測試自動駕駛系統(tǒng)的正常定位與導(dǎo)航功能；模擬車輛進入城市街道時，因高樓遮擋導(dǎo)致的信號丟失、多路徑干擾等情況，檢驗自動駕駛系統(tǒng)在復(fù)雜環(huán)境下的應(yīng)對能力。通過在不同場景下反復(fù)測試，汽車制造商能優(yōu)化自動駕駛算法，提高車輛在真實道路上面對各種 GNSS 信號狀況時的可靠性與安全性，確保自動駕駛技術(shù)在投入實際應(yīng)用前經(jīng)過充分驗證。LABSAT 3GPS發(fā)生器GPS 衛(wèi)星模擬器模擬衛(wèi)星壽命末期信號，評估系統(tǒng)可靠性。

信號調(diào)制過程：生成的基帶信號需要經(jīng)過調(diào)制才能模擬真實 GNSS 信號。常見的調(diào)制方式是二進制相移鍵控（BPSK）調(diào)制。在這個過程中，將基帶信號的信息加載到高頻載波上。具體而言，利用載波的相位變化來表示基帶信號中的 “0” 和 “1”。比如，當(dāng)基帶信號為 “0” 時，載波相位不變；當(dāng)基帶信號為 “1” 時，載波相位翻轉(zhuǎn) 180 度。通過這種調(diào)制方式，把低頻的基帶信號轉(zhuǎn)換為高頻的射頻信號，使其能夠在空氣中遠距離傳播，并且符合 GNSS 信號在空中傳播的特性，便于后續(xù)被 GNSS 接收機接收和解調(diào)。

GNSS 模擬器具備多項獨特技術(shù)特點。首先是高精度信號生成能力，能夠精確模擬衛(wèi)星信號的載波相位、偽距等參數(shù)，誤差可控制在極小范圍內(nèi)，滿足不錯科研及軍方領(lǐng)域?qū)Ω呔葴y試的需求。其次，其靈活性強，可通過軟件設(shè)置模擬不同衛(wèi)星系統(tǒng)，如 GPS、北斗、GLONASS 等，還能隨意組合衛(wèi)星信號，模擬全球任意地點、任意時間的衛(wèi)星分布情況。再者，模擬器支持多通道并行模擬，能同時輸出多個衛(wèi)星信號通道，真實模擬實際接收環(huán)境中多顆衛(wèi)星信號同時存在的場景。另外，具備復(fù)雜環(huán)境模擬功能，如模擬信號多路徑傳播、電離層和對流層延遲等干擾，為接收機在復(fù)雜環(huán)境下的性能測試提供有效手段。GPS 軌跡模擬器設(shè)置不同時間間隔，分析軌跡精度。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)正朝著智能化、精細化方向發(fā)展，GNSS 模擬器在其中貢獻明顯。在精細農(nóng)業(yè)中，農(nóng)民使用搭載 GNSS 接收機的農(nóng)機設(shè)備進行作業(yè)，GNSS 模擬器可模擬農(nóng)田不同位置的衛(wèi)星信號環(huán)境。比如在農(nóng)田中有高大樹木或建筑物的區(qū)域，模擬信號遮擋情況，測試農(nóng)機自動駕駛系統(tǒng)能否準確按照預(yù)設(shè)路線進行播種、施肥、灌溉等作業(yè)。通過模擬測試，優(yōu)化農(nóng)機設(shè)備的導(dǎo)航算法，提高農(nóng)機作業(yè)的精度，避免因定位偏差導(dǎo)致的資源浪費，實現(xiàn)精細投入，提高農(nóng)作物產(chǎn)量與質(zhì)量，推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程。GPS 信號模擬器生成弱信號，測試接收機靈敏度。GPS發(fā)生器錄制回放

GPS 衛(wèi)星信號模擬器模擬不同衛(wèi)星系統(tǒng)信號融合，測試兼容性。gnss射頻模擬器廠家

在科研領(lǐng)域，GNSS 模擬器為眾多研究提供有力支持。在地球物理學(xué)研究中，利用模擬器可模擬不同地球物理條件下的衛(wèi)星信號，研究電離層、對流層變化對信號傳播的影響，助力深入了解地球大氣結(jié)構(gòu)與動力學(xué)。在天文學(xué)研究中，通過模擬衛(wèi)星信號在星際空間的傳播，探索信號受太陽風(fēng)、引力場等因素干擾情況，為星際導(dǎo)航研究提供數(shù)據(jù)支撐。在新型定位算法研究方面，科研人員借助模擬器生成大量不同場景的衛(wèi)星信號數(shù)據(jù)，用于訓(xùn)練和驗證新算法，如基于深度學(xué)習(xí)的定位算法，以提升定位精度和抗干擾能力。GNSS 模擬器還為量子導(dǎo)航等前沿研究提供了地面測試平臺，模擬量子態(tài)下衛(wèi)星信號接收與處理，推動導(dǎo)航技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。gnss射頻模擬器廠家