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题目：
雅宝题库答案：
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雅宝题库解析：
卫星导航模拟测试平台能够提供多种体制和仿真环境下的卫星发射信号，在卫星不在轨的条件下为导航终端应用设备研制，地面试验运控系统测试以及全球连续监测评估系统建设提供一个可靠、稳定、准确和易用的仿真和测试环境。一个完备的卫星导航模拟测试平台包括仿真建模子系统，信息及信号处理子系统、数据显控和存储子系统等，能够针对具体关键技术和不同测试需求提供全面灵活的验证方案。随着各个卫星导航系统的发展更新和现代化建设，卫星导航技术体现出多体制、高性能和多系统兼容性等发展趋势。卫星导航领域新技术的研究突破和终端应用设备的研制，势必对信号模拟和测试验证技术提出更高更新的需求。 本文结合新一代卫星导航系统的信号体制和特性，采用软件无线电思想和系统模块化设计深入研究信号模拟测试平台总体架构模式和技术；针对信号模拟测试平台中的导航信号新体制和兼容互操作题目，高动态环境下的信号模拟，基于载体姿态的信号模拟等关键技术进行深入研究并给出解决算法；实现了信号模拟测试系统软硬件平台的样机研制和功能验证。 卫星导航模拟测试平台涉及功能多样的导航信号模拟，传输环境和仿真轨迹建模，以及完善的数据显控存储机制，对内包含众多子系统和功能模块，对外需要和接收机、星间链路通信终端、地面运控系统等众多测试对象进行信号模拟和数据交换。本文深入研究多功能开放式的导航信号模拟测试平台，建立灵活多样的信号仿真环境与测试手段，构建模拟器、接收机和上位机一体化的闭环导航测试系统架构和技术方案，实现平台架构的稳定、可重用、可扩展。 在关键技术研究方面，论文首先基于软件无线电通信原理，分析探讨了导航信号模拟测试平台的总体架构，在系统数字处理实现方式、通用模型选择和工作模式设计等方面给出了可行性实现方案。针对多频多星座卫星信号模拟技术，综合分析当前卫星导航系统的信号体制和调制方式，通过仿真结果总结了多种典型BOC调制技术的算法原理和信号特性。根据导航信号模拟系统中的兼容性需求提出了可复用伪码/载波NCO技术、可复用伪码发生器以及多体制信号调制模块以及灵活可配置模拟通道的设计方法。 其次，结合多样化载体的运动特性，提出一种高动态卫星信号精确模拟算法。利用全相参思想对现有的高动态信号多普勒模拟方法进行改进和简化，利用兼容互操作思想给出可配置伪码/载波NCO频率发生器设计方案，实现了信号的动态调制和系统资源优化整合，通过伪距闭环校正技术对多普勒模拟曲线进行平滑。针对动态环境中GNSS系统基带信号的成形题目，提出一种基于自适应重采样的信号成形滤波算法，用以消除动态模拟中的系统量化误差和相位抖动。仿真结果表明该算法能够实现高动态卫星信号模拟器长时间持续稳定的工作，具有信号成形效果好，模拟精度高和算法复杂度低等优点。模拟出的高动态信号与真实卫星信号的多普勒特性一致。 再次，针对GNSS姿态测量系统中可见卫星星座频繁和复杂的变化，提出基于多天线阵模型的载体姿态信号模拟算法。通过建立天线坐标系实现运动载体动态信息和姿态参数的融合，并利用坐标系转换将载体姿态角信息映射为各个天线接收信号的相位延迟差，通过载体姿态环境中的可见星计算和通道状态同步控制逻辑，实现可视卫星星座的同步调度和载体姿态模拟。仿真结果表明基于该算法的卫星信号能够有效响应载体的姿态变化，在可见卫星星座发生改变时不产生阶跃误差，保证了接收机的测姿和定位精度。 最后，本文给出了以上位机+DSP+FPGA为核心的卫星导航模拟测试平台原理样机的架构设计和实现。研究了开放式系统仿真测试方案，对信号模拟源的多项性能指标进行了深入分析和总结，并基于系统软硬件平台验证了上述关键技术的核心功能。 |
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发表于 2022-8-11 20:56:31
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