專利名稱：在載體旋轉(zhuǎn)條件下衛(wèi)星的射頻信號的生成方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及計算機應用技術領域，尤其涉及一種在載體旋轉(zhuǎn)條件下衛(wèi)星的射頻信號的生成方法和裝置。
背景技術：
繼GPS (Global Positioning System，全球定位系統(tǒng))后，各國致力于研制自己的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，我國在北斗一代衛(wèi)星導航系統(tǒng)的基礎上，開創(chuàng)了北斗二號衛(wèi)星導航系統(tǒng)的新局面，并取得了階段性成果。然而，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的發(fā)展卻面臨著眾多挑戰(zhàn)。為了開展北斗制導技術研究，旋轉(zhuǎn)體制的設備在高速飛行的同時還進行高速旋轉(zhuǎn)運動，導致旋轉(zhuǎn)體制的設備的可見星數(shù)目、接收衛(wèi)星射頻信號的幅度、多普勒、載波相位快速變化，因此，對接收機的捕獲、跟蹤性能提出了更高的要求?，F(xiàn)有技術中，還沒有在載體旋轉(zhuǎn)條件下模擬生成衛(wèi)星的射頻信號的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例提供了一種在載體旋轉(zhuǎn)條件下衛(wèi)星的射頻信號的生成方法和裝置，以實現(xiàn)有效地生成旋轉(zhuǎn)條件下的衛(wèi)星射頻信號。一種在載體旋轉(zhuǎn)條件下衛(wèi)星的射頻信號的生成方法，包括計算載體天線的旋轉(zhuǎn)速度，根據(jù)所述載體天線的旋轉(zhuǎn)速度計算載體旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻移；建立載體的天線坐標系，根據(jù)所述天線坐標系計算載體旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下載體天線的增益和接收信號功率；根據(jù)所述多普勒頻移和載體天線的天線增益和接收信號功率，生成衛(wèi)星的射頻信號。一種在載體旋轉(zhuǎn)條件下衛(wèi)星的射頻信號的生成裝置，包括多普勒頻移計算模塊，用于計算載體天線的旋轉(zhuǎn)速度，根據(jù)所述載體天線的旋轉(zhuǎn)速度計算載體旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻移；增益和功率計算模塊，用于建立載體的天線坐標系，根據(jù)所述天線坐標系計算載體旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下載體天線的增益和接收信號功率；射頻信號生成模塊，用于根據(jù)所述多普勒頻移計算模塊所計算的多普勒頻移和所述增益和功率計算模塊所計算的載體天線的天線增益和接收信號功率，生成衛(wèi)星的射頻信號。由上述本發(fā)明的實施例提供的技術方案可以看出，本發(fā)明實施例通過建立載體的天線坐標系，計算載體天線的旋轉(zhuǎn)速度，根據(jù)所述載體天線的旋轉(zhuǎn)速度計算載體旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻移，在模擬多種載體運動軌跡的同時對載體運動姿態(tài)進行建模，可生成旋轉(zhuǎn)條件下的衛(wèi)星射頻信號，為彈載接收機的研發(fā)測試提供仿真信號源。


圖1為本發(fā)明實施例一提供的一種在載體旋轉(zhuǎn)條件下衛(wèi)星的射頻信號的生成方法的處理流程圖；圖2為本發(fā)明實施例一提供的一種載體的天線旋轉(zhuǎn)模型的示意圖；圖3為本發(fā)明實施例一提供的一種載體的天線坐標系的示意圖；圖4為本發(fā)明實施例二提供的一種在載體旋轉(zhuǎn)條件下衛(wèi)星的射頻信號的生成裝置的具體結(jié)構(gòu)圖；圖5為本發(fā)明實施例二提供的一種衛(wèi)星射頻信號模擬器的具體結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖，以對本發(fā)明實施例進行清楚、完整地描述人員。實施例一空間中的載體的高速旋轉(zhuǎn)運動會造成載體對接收天線的遮擋，造成衛(wèi)星可見性變化，在載體旋轉(zhuǎn)的同時，載體的接收信號的多普勒和信號功率也隨之發(fā)生變化。本發(fā)明實施例通過建立載體坐標系，并將衛(wèi)星在地平坐標系中的位置轉(zhuǎn)換到載體坐標系，從而計算衛(wèi)星仰角，根據(jù)衛(wèi)星仰角判斷衛(wèi)星可見性。通過建立天線旋轉(zhuǎn)模型，計算衛(wèi)星與用戶的實時偽距矢量與天線轉(zhuǎn)速之間的角度關系，從而計算載體的接收信號的多普勒功率。通過載體的接收信號到接收天線的入射角度計算天線增益及接收信號功率，最終建立信號生成硬件平臺生成射頻信號。為便于對本發(fā)明實施例的理解，下面結(jié)合附圖及具體實施例做進一步的解釋說明。實施例一該實施例提供的一種在載體旋轉(zhuǎn)條件下衛(wèi)星的射頻信號的生成方法的處理流程如圖1所示，包括如下的處理步驟步驟11 建立載體的天線旋轉(zhuǎn)模型。在載體坐標系下建立載體的天線旋轉(zhuǎn)模型，求出天線轉(zhuǎn)速與偽距之間的角度關系。該實施例提供的一種載體的天線旋轉(zhuǎn)模型示意圖如圖2，上述偽距是通過GPS觀測得到的載體到衛(wèi)星之間的距離。在圖2中，設載體坐標系所在的平面為XuMu平面，1 ‘是衛(wèi)星至載體坐標系的坐標原點之間的直線距離，1為Γ在XuMu平面的投影，ψ為Γ與1之間的夾角，β為1與\ 軸的夾角，Vz為載體天線的旋轉(zhuǎn)速度，νζ = ωζΓ, ωζ = 2π ·ζ為載體天線的旋轉(zhuǎn)角頻率，r 為載體半徑，fz為頻率，是天線轉(zhuǎn)動周期的倒數(shù)。步驟12 計算載體天線的旋轉(zhuǎn)速度在Γ 方向上的速度分量，根據(jù)該速度分量計算載體旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻移。設ν為載體天線的旋轉(zhuǎn)速度在Γ方向上的速度分量，其計算方法為ν = vzsin (β-ω zt) cos Ψ上述公式中的t表示某一時刻，ν是該時刻的速度由多普勒計算公式fd = ν · f/c計算載體旋轉(zhuǎn)引起的各個頻點對應的多普勒頻移為
fd = vzsin ( β - ω zt) cos Ψ · fc/c= 2 π rfzsin ( β _2 π fzt) cos Ψ · fc/c其中，fc為導航系統(tǒng)中的某頻點的載波頻率，c為光速。在GPS導航系統(tǒng)中，上述頻點包括I1頻點和I2頻點。在北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)中，上述頻點包括B1頻點、4頻點和 頻點。步驟13 計算載體旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下載體天線的增益和接收信號功率。在載體天線旋轉(zhuǎn)的條件下，載體天線在不同角度對應不同的增益值。該實施例提供的一種載體的天線坐標系的示意圖如圖3所示，其中，ε為衛(wèi)星與坐標原點的連線在XaC^a平面內(nèi)的投影與Xa軸的夾角，XaC^a平面是天線坐標系所在的平面，取值范圍是0 360°，η為衛(wèi)星與坐標原點的連線與Ya軸之間的夾角，取值范圍是0 180°，設Pa為載體的天線增益，Pa = G( ε，ii)，G為ε和η的函數(shù)；當η =0時，天線增益最大，在載體的天線旋轉(zhuǎn)至180過程中，增益逐漸減小到0， 該變化過程可由正弦函數(shù)表示，設Pa為載體天線的天線增益。Pa = ksin(cot)，其中ω為旋轉(zhuǎn)角速度，k為天線增益最大值。設已為計算載體天線的接收信號功率，其計算公式如下Pr = Ps_Pw+Pa，其中Ps為衛(wèi)星的發(fā)射信號功率，Pw為空間傳播延遲，Pa為載體天線的天線增益。步驟14、利用上述各個頻點對應的多普勒頻移，以及載體天線的天線增益和接收信號功率，生成衛(wèi)星的射頻信號。根據(jù)所述載體天線的接收信號功率己計算出載體天線的接收機前端接收到的衛(wèi)星的射頻信號的信號振幅A⑴，A{t) = JIPJT)。根據(jù)所述載體天線旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻移fd = ν · f/c計算多普勒頻移的角頻率 cod(t)，ω,α) = 2JTfd(t)。載體上的衛(wèi)星射頻信號模擬器模擬出的到達載體天線的接收機前端某衛(wèi)星的射頻信號為S(t)，S(t)的計算公式如下S (t) =A (t) D (t- τ ⑴)C (t_ τ (t)) cos[(co + cod(t)) (t-τ (t)) + Φ (t)]+n(t)其中，A(t)為接收機前端收到的信號振幅，D(t)為該衛(wèi)星的導航電文，C(t)為擴頻碼，ω為射頻角速度，cod(t)為頻率偏移，τ (t)為衛(wèi)星信號從發(fā)射到接收的時間延遲， Φ (t)為載波相位，n(t)為接收機收到的熱噪聲。上述衛(wèi)星射頻信號模擬器只生成可見衛(wèi)星的射頻信號。實施例二該實施例提供了一種在載體旋轉(zhuǎn)條件下衛(wèi)星的射頻信號的生成裝置，其具體結(jié)構(gòu)如圖4所示，包括如下的模塊多普勒頻移計算模塊41，用于計算載體天線的旋轉(zhuǎn)速度，根據(jù)所述載體天線的旋轉(zhuǎn)速度計算載體旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻移；增益和功率計算模塊42，用于建立載體的天線坐標系，根據(jù)所述天線坐標系計算載體旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下載體天線的增益和接收信號功率；射頻信號生成模塊43，用于根據(jù)所述多普勒頻移計算模塊所計算的多普勒頻移和所述增益和功率計算模塊所計算的載體天線的天線增益和接收信號功率，生成衛(wèi)星的射頻信號。具體的，所述的多普勒頻移計算模塊41，還用于設載體坐標系所在的平面為XuC^u 平面，Γ是衛(wèi)星至載體坐標系的坐標原點之間的直線距離，1為Γ在XuMu平面的投影， Ψ為Γ與1之間的夾角，β為1與\軸的夾角，Vz為載體天線的旋轉(zhuǎn)速度，Vz= ωζΓ, ωζ =2 Jifz為載體天線的旋轉(zhuǎn)角頻率，r為載體半徑，fz為頻率，是天線轉(zhuǎn)動周期的倒數(shù)。設ν為載體天線的旋轉(zhuǎn)速度在Γ方向上的速度分量，其計算方法為ν = vzsin (β-ω zt) cos Ψ所述t表示某一時刻，ν是該時刻的速度由多普勒計算公式fd = ν · f/c計算載體旋轉(zhuǎn)引起的各個頻點對應的多普勒頻移為fd = vzsin ( β - ω zt) cos Ψ · fc/c= 2 π rfzsin ( β _2 π fzt) cos Ψ · fc/c其中，fc為載體所在的導航系統(tǒng)中的某頻點的載波頻率，c為光速。具體的，所述的增益和功率計算模塊42，還用于建立載體的天線坐標系，該天線坐標系包括ε為衛(wèi)星與坐標原點的連線在XaC^a平面內(nèi)的投影與&軸的夾角，取值范圍是 0 360°，η為衛(wèi)星與坐標原點的連線與Ya軸之間的夾角，取值范圍是0 180°，設1 為載體的天線增益，Pa = G( ε，il)，G為ε和η的函數(shù)；設已為計算載體天線的接收信號功率，其計算公式如下Pr = Ps_Pw+Pa，其中Ps為衛(wèi)星的發(fā)射信號功率，Pw為空間傳播延遲，Pa為載體天線的天線增益。具體的，所述的射頻信號生成模塊43，還用于根據(jù)所述載體天線的接收信號功率 Pr計算出載體天線的接收機前端接收到的衛(wèi)星的射頻信號的信號振幅A(t)，根據(jù)所述載體天線旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻移fd = ν · f/c計算多普勒頻移的角頻率《d(t)，設到達載體天線的接收機前端某衛(wèi)星的射頻信號為S(t)，S(t)的計算公式如下
S(t) =A (t) D (t- τ ⑴)C (t_ τ (t)) cos[(Q + Qd(t)) (t_ τ (t)) + Φ (t)]+n(t)其中，A(t)為接收機前端收到的信號振幅，D(t)為該衛(wèi)星的導航電文，C(t)為擴頻碼，ω為射頻角速度，cod(t)為頻率偏移，τ (t)為衛(wèi)星信號從發(fā)射到接收的時間延遲， Φ (t)為載波相位，n(t)為接收機收到的熱噪聲。其中，A(t)可由Pr得出，A(t) = ^2Pr(t)。ω d(t)即為多普勒頻移的角頻率，可由fd 得出，cod(t) = 2Jifd(t)0上述圖4所示的在載體旋轉(zhuǎn)條件下衛(wèi)星的射頻信號的生成裝置可以設置在載體上的衛(wèi)星射頻信號模擬器中，該實施例提供的一種上述衛(wèi)星射頻信號模擬器的具體結(jié)構(gòu)如圖5所示，包括如下的模塊控制主機，運行數(shù)學仿真軟件和控制軟件，數(shù)學仿真軟件具有北斗二號衛(wèi)星導航系統(tǒng)全星座仿真功能，可仿真空間環(huán)境參數(shù)、相對論效應對用戶觀測量的影響，能夠仿真載體旋轉(zhuǎn)帶來的信號多普勒、載波相位和信號功率強度的變化?？刂栖浖刂普麄€仿真系統(tǒng)的工作流程。
接口模塊，提供控制主機與仿真數(shù)據(jù)控制模塊、射頻信號處理模塊、射頻模塊之間的接口。仿真數(shù)據(jù)控制模塊，根據(jù)控制主機發(fā)送的控制命令選擇相應的仿真數(shù)據(jù)，完成仿真數(shù)據(jù)的預處理，并分發(fā)給射頻信號處理模塊。仿真數(shù)據(jù)控制模塊能夠根據(jù)控制主機場景更新的指令更新場景數(shù)據(jù)。射頻信號生成模塊，負責射頻信號的模擬產(chǎn)生，由數(shù)字部分完成仿真數(shù)據(jù)的數(shù)字基帶處理，中頻部分完成調(diào)制和DAC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)變換，實現(xiàn)北斗二號衛(wèi)星的射頻信號模擬。該模塊的具體結(jié)構(gòu)如上述圖4所示，具體處理過程參考上述實施例一和實施例二。射頻信號發(fā)送模塊，完成上變頻和功率控制，以及生成RNSS (衛(wèi)星導航系統(tǒng)，Radio Navigation Satellite System)檢測單元所需要的各種時鐘和觸發(fā)信號。上述衛(wèi)星射頻信號模擬器的信號處理流程為控制主機根據(jù)設置由數(shù)學仿真軟件生成仿真場景數(shù)據(jù)并通過數(shù)據(jù)接口模塊發(fā)送給仿真數(shù)據(jù)控制模塊。仿真數(shù)據(jù)控制模塊將接收到的導航電文和觀測數(shù)據(jù)，根據(jù)頻點標志分發(fā)到對應的射頻信號處理模塊，每個射頻信號處理處理模塊根據(jù)該頻點的導航電文和觀測數(shù)據(jù)計算數(shù)字信號處理算法所需要的參數(shù)， 生成擴頻碼，完成信號擴頻，產(chǎn)生包含延遲和多普勒特性的基帶數(shù)字信號?；鶐幚砟K合成的基帶信號送到信號合成模塊生成中頻信號，各個頻點的中頻信號送到射頻模塊中，經(jīng)過不同的上變頻通道上變頻到對應射頻頻點上，最后通過合路器合成一路射頻信號輸出。本領域普通技術人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分流程，是可以通過計算機程序來指令相關的硬件來完成，所述的程序可存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，可包括如上述各方法的實施例的流程。其中，所述的存儲介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲記憶體(Read-Only Memory, ROM)或隨機存儲記憶體(Random Access Memory, RAM)等。綜上所述，本發(fā)明實施例通過建立載體的天線坐標系，計算載體天線的旋轉(zhuǎn)速度， 根據(jù)所述載體天線的旋轉(zhuǎn)速度計算載體旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻移，在模擬多種載體運動軌跡的同時對載體運動姿態(tài)進行建模，可生成旋轉(zhuǎn)條件下的衛(wèi)星導航信號，為彈載接收機的研發(fā)測試提供仿真信號源。本發(fā)明實施例提供了一種載體旋轉(zhuǎn)條件下，衛(wèi)星導航射頻信號的生成方法，可有效模擬接收機在旋轉(zhuǎn)過程中多普勒的變化情況，從而測試接收機性能，為旋轉(zhuǎn)載體接收機的研發(fā)測試提供仿真信號源。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
權利要求
1.一種在載體旋轉(zhuǎn)條件下衛(wèi)星的射頻信號的生成方法，其特征在于，包括計算載體天線的旋轉(zhuǎn)速度，根據(jù)所述載體天線的旋轉(zhuǎn)速度計算載體旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻移；建立載體的天線坐標系，根據(jù)所述天線坐標系計算載體旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下載體天線的增益和接收信號功率；根據(jù)所述多普勒頻移和載體天線的天線增益和接收信號功率，生成衛(wèi)星的射頻信號。
2.根據(jù)權利要求1所述的載體旋轉(zhuǎn)條件下衛(wèi)星射頻信號的生成方法，其特征在于，所述的計算載體天線的旋轉(zhuǎn)速度，根據(jù)所述載體天線的旋轉(zhuǎn)速度計算載體旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻移，包括設載體坐標系所在的平面為Xumu平面，Γ是衛(wèi)星至載體坐標系的坐標原點之間的直線距離，1為Γ在Xumu平面的投影，Ψ為Γ與1之間的夾角，β為1與\軸的夾角，νζ 為載體天線的旋轉(zhuǎn)速度，Vz= ωζΓ, ωζ = 2π ζ為載體天線的旋轉(zhuǎn)角頻率，r為載體半徑， fz為頻率，是天線轉(zhuǎn)動周期的倒數(shù)；設ν為載體天線的旋轉(zhuǎn)速度在Γ方向上的速度分量，其計算方法為ν = vzsin ( β - ω zt) cos Ψ所述t表示某一時刻，ν是該時刻的速度由多普勒計算公式fd = V · f/c計算載體旋轉(zhuǎn)引起的各個頻點對應的多普勒頻移為fd = VzSin (β - ω zt) cos Ψ · fc/c=2 π rfzsin ( β -2 π fzt) cos Ψ · fc/c 其中，f。為載體所在的導航系統(tǒng)中的某頻點的載波頻率，c為光速。
3.根據(jù)權利要求1所述的載體旋轉(zhuǎn)條件下衛(wèi)星射頻信號的生成方法，其特征在于，所述的建立載體的天線坐標系，根據(jù)所述天線坐標系計算載體旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下載體天線的增益和接收信號功率，包括建立載體的天線坐標系，該天線坐標系包括ε為衛(wèi)星與坐標原點的連線在XaC^a平面內(nèi)的投影與1軸的夾角，取值范圍是0 360°，η為衛(wèi)星與坐標原點的連線與Ya軸之間的夾角，取值范圍是0 180°，設Pa為載體的天線增益，Pa = G( ε，n)，G為ε和η的函數(shù)；設已為計算載體天線的接收信號功率，其計算公式如下Pr = ps-pw+pa，其中Ps為衛(wèi)星的發(fā)射信號功率，Pw為空間傳播延遲，Pa為載體天線的天線增益。
4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的載體旋轉(zhuǎn)條件下衛(wèi)星射頻信號的生成方法，其特征在于，所述的根據(jù)所述多普勒頻移和載體天線的天線增益和接收信號功率，生成衛(wèi)星的射頻信號，包括根據(jù)所述載體天線的接收信號功率&計算出載體天線的接收機前端接收到的衛(wèi)星的射頻信號的信號振幅A(t)，根據(jù)所述載體天線旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻移fd = ν · f/c計算多普勒頻移的角頻率《d(t)，設到達載體天線的接收機前端某衛(wèi)星的射頻信號為S(t)，S(t)的計算公式如下S(t) = A(t)D(t" τ (t))c(t- τ (t))cos[(Q + Qd(t)) (t- τ (t)) + Φ (t)]+n(t)其中，A(t)為接收機前端收到的信號振幅，成0 = >/^^，D(t)為該衛(wèi)星的導航電文， C(t)為擴頻碼，ω為射頻角速度，cod(t)為頻率偏移， d(t) = 2Jifd(t), τ (t)為衛(wèi)星信號從發(fā)射到接收的時間延遲，Φα)為載波相位，n(t)為接收機收到的熱噪聲。
5.一種在載體旋轉(zhuǎn)條件下衛(wèi)星的射頻信號的生成裝置，其特征在于，包括多普勒頻移計算模塊，用于計算載體天線的旋轉(zhuǎn)速度，根據(jù)所述載體天線的旋轉(zhuǎn)速度計算載體旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻移；增益和功率計算模塊，用于建立載體的天線坐標系，根據(jù)所述天線坐標系計算載體旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下載體天線的增益和接收信號功率；射頻信號生成模塊，用于根據(jù)所述多普勒頻移計算模塊所計算的多普勒頻移和所述增益和功率計算模塊所計算的載體天線的天線增益和接收信號功率，生成衛(wèi)星的射頻信號。
6.根據(jù)權利要求5所述的載體旋轉(zhuǎn)條件下衛(wèi)星射頻信號的生成裝置，其特征在于 所述的多普勒頻移計算模塊，還用于設載體坐標系所在的平面為Xumu平面，Γ是衛(wèi)星至載體坐標系的坐標原點之間的直線距離，1為Γ在Xumu平面的投影，Ψ為Γ與1之間的夾角，β為1與\軸的夾角，νζ為載體天線的旋轉(zhuǎn)速度，Vz= ωζΓ, ωζ = 2π ·ζ為載體天線的旋轉(zhuǎn)角頻率，r為載體半徑，fz為頻率，是天線轉(zhuǎn)動周期的倒數(shù)； 設ν為載體天線的旋轉(zhuǎn)速度在Γ方向上的速度分量，其計算方法為 ν = vzsin ( β - ω zt) cos Ψ 所述t表示某一時刻，ν是該時刻的速度由多普勒計算公式fd = V · f/c計算載體旋轉(zhuǎn)引起的各個頻點對應的多普勒頻移為fd = VzSin (β - ω zt) cos Ψ · fc/c=2 π rfzsin ( β -2 π fzt) cos Ψ · fc/c 其中，f。為載體所在的導航系統(tǒng)中的某頻點的載波頻率，c為光速。
7.根據(jù)權利要求5所述的載體旋轉(zhuǎn)條件下衛(wèi)星射頻信號的生成裝置，其特征在于 所述的增益和功率計算模塊，還用于建立載體的天線坐標系，該天線坐標系包括ε為衛(wèi)星與坐標原點的連線在XaC^a平面內(nèi)的投影與&軸的夾角，取值范圍是0 360°，η 為衛(wèi)星與坐標原點的連線與Ya軸之間的夾角，取值范圍是0 180°，設Pa為載體的天線增益，Pa = G( ε , 11)，G為ε和η的函數(shù)；設已為計算載體天線的接收信號功率，其計算公式如下Pr = ps-pw+pa，其中Ps為衛(wèi)星的發(fā)射信號功率，Pw為空間傳播延遲，Pa為載體天線的天線增益。
8.根據(jù)權利要求5或6或7所述的載體旋轉(zhuǎn)條件下衛(wèi)星射頻信號的生成裝置，其特征在于所述的射頻信號生成模塊，還用于根據(jù)所述載體天線的接收信號功率己計算出載體天線的接收機前端接收到的衛(wèi)星的射頻信號的信號振幅A(t)，根據(jù)所述載體天線旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻移fd = ν · f/c計算多普勒頻移的角頻率《d(t)，設到達載體天線的接收機前端某衛(wèi)星的射頻信號為S(t)，S(t)的計算公式如下S(t) = A(t)D(t- τ (t))C(t- τ (t))cos [(Q + Qd(t)) (t- τ (t)) + Φ (t)]+n(t)其中，A(t)為接收機前端收到的信號振幅，成O = A^hDa)為該衛(wèi)星的導航電文，C(t)為擴頻碼，ω為射頻角速度，cod(t)為頻率偏移， d(t) = 2Jifd(t), τ (t)為衛(wèi)星信號從發(fā)射到接收的時間延遲，Φα)為載波相位，n(t)為接收機收到的熱噪聲。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在載體旋轉(zhuǎn)條件下衛(wèi)星的射頻信號的生成方法和裝置，該方法主要包括計算載體天線的旋轉(zhuǎn)速度，根據(jù)所述載體天線的旋轉(zhuǎn)速度計算載體旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻移；建立載體的天線坐標系，根據(jù)所述天線坐標系計算載體旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下載體天線的增益和接收信號功率；根據(jù)所述多普勒頻移和載體天線的天線增益和接收信號功率，生成衛(wèi)星的射頻信號。本發(fā)明實施例通過建立載體的天線坐標系，計算載體天線的旋轉(zhuǎn)速度，根據(jù)所述載體天線的旋轉(zhuǎn)速度計算載體旋轉(zhuǎn)引起的多普勒頻移，在模擬多種載體運動軌跡的同時對載體運動姿態(tài)進行建模，可生成旋轉(zhuǎn)條件下的衛(wèi)星射頻信號，為彈載接收機的研發(fā)測試提供仿真信號源。
文檔編號G01S19/23GK102540210SQ201210031899
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月13日 優(yōu)先權日2012年2月13日
發(fā)明者劉學維, 童長海, 鄭瑞鋒 申請人:北京華力創(chuàng)通科技股份有限公司