CN101349740B

CN101349740B - 通用卫星导航信号干扰源及其信号产生方法

Info

Publication number: CN101349740B
Application number: CN2008101173483A
Authority: CN
Inventors: 寇艳红; 马忠志; 张波; 张其善; 张景山
Original assignee: Beihang University
Current assignee: Beihang University
Priority date: 2008-07-29
Filing date: 2008-07-29
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2028-07-29
Also published as: CN101349740A

Abstract

本发明提供了一种通用卫星导航信号干扰源及其信号产生方法。该通用卫星导航信号干扰源主要由主控软件模块、中频干扰信号产生模块和射频上变频电路组成。该方法主要包括：根据用户输入的干扰模式、频点、带宽、功率等干扰信号的控制参数进行直接数字频率合成产生低中频数字信号，对该低中频数字信号进行数字正交上变频和D/A转换，得到中频模拟信号输出。利用锁相频率合成原理生成对应频点的本振频率，将具有该本振频率的射频本振信号与所述中频模拟信号以正交调制的方式进行混频，再进行自动增益控制和精确功率控制，将得到的射频干扰信号输出。利用本发明，可以模拟实际卫星信号接收过程中接收机所处的干扰环境。

Description

通用卫星导航信号干扰源及其信号产生方法

技术领域

本发明属于卫星导航领域，尤其涉及一种具有宽干扰频带、多干扰模式，并且干扰信号的频点、带宽、功率等参数灵活可控的通用卫星导航信号干扰源及其信号产生方法。

背景技术

目前，GNSS(Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统)技术在军事和民用领域上得到了广泛应用。由于GNSS接收机依赖于外部的射频信号，很容易受射频干扰的影响，这种干扰会导致导航精度降低或是GNSS接收机完全失锁。GNSS干扰与抗干扰问题逐渐成为一个亟待解决的问题。

各种射频干扰可以按照其带宽相对于所期望的GNSS信号带宽的大小划分为：宽带射频干扰和窄带射频干扰。一些射频干扰相对于GPS(全球定位系统，Global Position System)L1 C/A码/GPS L2C/Galileo E1B/GalileoE1C信号而言是宽带射频干扰，相对于GPS P(Y)码/GPS M码/GPSL5/Galileo E6/Galileo E5a/Galiieo E5b信号而言却可能是窄带射频干扰。

不同类型的干扰对同一GNSS接收机的影响效果不同；同一种干扰对同一GNSS接收机的码跟踪性能的影响与其对信号捕获、载波跟踪和数据解调性能的影响也不同。而且由于所采用的卫星导航信号体制或接收机抗干扰技术不同，在同一种干扰下，GNSS接收机输出的等效载噪比相对于无干扰的情况下的衰减也是不同的。

目前，对于各种射频干扰的影响评估、各种GNSS接收机处理方法的抗干扰能力评估、各种信号体制的抗干扰能力评估尽管有一些理论分析，但这些分析大多是在许多假设条件下近似进行的，其结果有待于大量的试验验证。

灵活可控的干扰源可以模拟产生各种方式、不同频点和带宽、不同功率的干扰信号，比较分析这些干扰信号对GNSS接收机性能的影响，就可以有效地提出GNSS接收机的抗干扰方案，这对抗干扰接收机的研制和测试具有实用价值。我国目前正在论证和建设新一代卫星卫星导航系统，对该新一代卫星导航系统在各种干扰下的性能测试评估是其中的一个关键问题，这就迫切需要提供一个灵活可控的通用卫星导航信号干扰源作为测试评估的必要手段，为分析GNSS接收机的抗干扰能力以及设计先进导航信号体制提供一种有效的测试工具。

目前，国内还没有多种干扰模式灵活可控、频率范围覆盖整个GNSS频段、功率动态范围达到60dB、带宽达到40MHz的通用卫星导航信号干扰源产品。而现有的通用信号源仪器也无法模拟实际卫星信号接收过程中的GNSS接收机所处的干扰环境。

发明内容

本发明实施例提供了一种通用卫星导航信号干扰源及其信号产生方法，以实现模拟实际卫星信号接收过程中的GNSS接收机所处的干扰环境。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种通用卫星导航信号干扰源，包括：

主控软件模块，用于根据环境条件仿真计算实际接收机接收的各种干扰信号的状态参数或者接收用户的各项干扰信号的控制参数，将该状态参数或控制参数发送给中频干扰信号产生模块；

中频干扰信号产生模块，用于根据主控软件模块发送过来的干扰信号的状态参数或控制参数，进行直接数字频率合成产生低中频数字信号，对该低中频数字信号进行数字正交上变频和D/A转换，得到中频模拟信号，将该中频模拟信号和所述干扰信号的状态参数或控制参数发送给射频上变频电路模块；

射频上变频电路模块，用于根据接收到的所述干扰信号的状态参数或控制参数设定射频本振的频点和功率衰减量，利用锁相频率合成原理生成各种频点的本振频率，将具有该本振频率的射频本振信号和接收到的所述中频模拟信号以正交调制的方式进行混频，对获得的射频调制信号进行自动增益控制，对获得的射频信号利用所述功率衰减量进行精确功率控制，将得到的射频干扰信号输出。

一种通用卫星导航信号干扰源的信号产生方法，包括：

根据环境条件仿真计算实际接收机接收的各种干扰信号的状态参数或者根据用户输入的干扰信号的控制参数进行直接数字频率合成产生低中频数字信号，对该低中频数字信号进行数字正交上变频和D/A转换，得到中频模拟信号；根据所述干扰信号的状态参数或控制参数设定射频本振的频点和功率衰减量；

根据所述射频本振的频点，利用锁相频率合成原理生成各种频点的本振频率，将具有该本振频率的射频本振信号与所述中频模拟信号以正交调制的方式进行混频，对获得的射频调制信号进行自动增益控制，对获得的射频信号利用所述功率衰减量进行精确功率控制，将得到的射频干扰信号输出。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的通用卫星导航信号干扰源可用于模拟实际卫星信号接收过程中接收机所处的干扰环境，为各种干扰效果和接收机抗干扰能力的测试评估以及先进导航信号体制的设计验证提供了有效工具，也可用于导航对抗中的进攻性手段。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提出的一种通用卫星导航信号干扰源的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种中频干扰信号产生模块的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的中频干扰信号产生模块中的PCI-E桥接芯片的一种电路原理图；

图4为本发明实施例提供的中频干扰信号产生模块中的DUC/DAC模块的电路原理图；

图5为本发明实施例提供的射频上变频电路的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的射频上变频电路中的单片机模块的电路原理图；

图7为本发明实施例提供的射频上变频电路中的本振频率合成器的电路原理图；

图8为本发明实施例提供的正交调制器的电路原理图；

图9为本发明实施例提供的功率衰减网络的电路原理图；

图10为本发明实施例提供的功率衰减模块的电路原理图。

具体实施方式

在本发明实施例中，根据环境条件仿真计算实际接收机接收的各种干扰信号的状态参数或者根据用户输入的干扰信号的控制参数，进行直接数字频率合成产生I、Q两路低中频数字干扰信号。

对上述低中频数字信号进行数字正交上变频和D/A转换，得到I、Q两路中频模拟信号。并且根据所述干扰信号的控制参数设定射频本振的频点和功率衰减量。

根据所述射频本振的频点，利用锁相频率合成原理生成各种频点的本振频率，将具有该本振频率的射频本振信号与所述I、Q两路中频模拟信号以正交调制的方式进行混频，对获得的射频调制信号进行自动增益控制，对获得的射频信号利用所述功率衰减量进行精确功率控制，将得到的射频信号输出。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。

本发明实施例提出的一种通用卫星导航信号干扰源的结构示意图如图1所示，包括：主控软件模块、中频干扰信号产生模块以及射频上变频电路模块三部分。

主控软件模块，用于根据环境条件仿真计算实际接收机接收的各种干扰信号的状态参数，提供计算机图形用户界面，用户通过该图形用户界面可以对各项干扰信号的控制参数进行设置。该干扰信号的状态参数或控制参数包括：干扰模式，频点，功率，带宽，匹配谱码长(适用于宽带干扰模式)，扫频周期(适用于扫频干扰模式)。通过PCI-E总线接口将各项数据及干扰信号的控制参数发送给中频干扰信号产生模块。

上述的PCI-E总线接口的数据传输速率很高，相对于传统PCI总线在单一时间周期内只能实现单向传输，PCI-E的双单工连接能提供更高的传输速率和质量。该PCI-E总线接口可以由PCI-E桥接芯片来实现。

中频干扰信号产生模块，用于根据主控软件模块发送过来的干扰信号的状态参数或控制参数，合成各种干扰模式的I、Q两路低中频数字干扰信号，对该低中频数字干扰信号进行数字正交上变频和D/A转换，并且将信号频谱搬移到了较高的中频频点，得到I、Q两路中频模拟信号，该I、Q两路中频模拟信号可以直接输出，也可发送给射频上变频电路模块。中频干扰信号产生模块还将上述干扰信号的频点和功率的状态参数或控制参数发送给射频上变频电路模块。

射频上变频电路模块，用于根据中频干扰信号产生模块发送过来的上述干扰信号的频点和功率的状态参数或控制参数设定射频本振的频点和功率衰减网络的衰减量，根据该频点和衰减量，将中频干扰信号产生模块发送过来的I、Q两路中频模拟信号正交上变频至设定频点，输出射频干扰信号。

本发明实施例提供的一种中频干扰信号产生模块的结构示意图如图2所示，包括：DUC(数字上变频，Digital Upper Converter)/DAC(数模转换器，Digital Analog Converter)模块、DDS(直接数字式频率合成器，DirectDigital Synthesizer)频率合成器和扩频码发生器和PCI-E桥接芯片。

DDS频率合成器、扩频码发生器以及一些必要的接口驱动构成FPGA(现场可编程门阵列，Field Programmable Gate Array)模块。FPGA模块是中频干扰信号产生模块的核心，具有扩展的SRAM(静态随机储存器，Static RAM)和JTAG(联合测试行动组，Joint Test Action Group)调试接口，并通过外部FLASH(闪存)对固件代码进行下载。

上述FPGA模块完成直接数字频率合成和扩频码产生，以合成不同模式的数字干扰波形。由于受系统时钟频率的限制，直接数字频率合成的数字波形频率较高时，频谱中将含有较强的杂散分量，为了抑制杂散分量，只利用FPGA产生低中频数字波形，然后通过数字上变频将其变频到较高中频。

所述的DUC/DAC模块由一片内插式双通道D/A转换芯片完成，将FPGA内部合成的I、Q两路低中频数字波形变成I、Q两路模拟中频信号，同时将信号频谱搬移到较高的中频频点上。

上述图2所示的中频干扰信号产生模块的主要处理过程如下：

主控软件模块在PCI-E总线的中断触发下向中频干扰信号产生模块以数据帧的形式发送上述干扰信号的状态参数或控制参数。DDS频率合成器根据主控软件模块传送过来的状态参数或控制参数合成单频干扰、扫频干扰、宽带干扰和窄带干扰四种干扰模式的I、Q两路低中频数字干扰信号，该I、Q两路低中频数字干扰信号可以抑制杂散分量，保证信号质量。扩频码发生器选用卫星导航系统所保留卫星号的PRN码或其它与卫星PRN码互相关较大的伪随机码作为扩频码，用于辅助DDS频率合成器合成宽带干扰模式和窄带干扰模式的I、Q两路低中频数字干扰信号。通过基于DDS技术的码时钟产生器来改变扩频码的码速率，利用改变了码速率的扩频码对DDS产生的I、Q两路低中频数字载波进行扩频调制，以调整所述I、Q两路低中频数字干扰信号的带宽。调制后的信号带宽为扩频码速率的2倍，最高可达40MHz。对于32位的码相位累积器，带宽分辨率为2＊90MHz/2³²＝0.04Hz。

上述I、Q两路低中频数字干扰信号被发送给DUC/DAC模块，DUC/DAC模块对接收到的低中频数字干扰信号进行数字正交上变频和D/A转换，将低中频数字干扰信号转换为模拟信号，并且将信号频谱搬移到了较高的中频频点，最终输出I、Q两路中频模拟信号给射频上变频电路。

上述DDS频率合成器的实现方便、设置灵活。当送入DDS频率合成器的相位累加器的频率控制字固定时，DDS频率合成器可以产生单一频点的正弦信号；当送入DDS频率合成器的相位累加器的频率控制字以一定的步进和周期变化时，DDS频率合成器便可以产生具有一定频率范围和扫描周期的扫频信号。用码速率在DDS控制下的扩频码对正弦波进行扩频调制便可以产生具有一定带宽的宽/窄带干扰信号，调制后的信号带宽为扩频码速率的2倍。

FPGA模块内部的系统时钟为90MHz，DDS频率合成器的相位累加器的数据宽度为32位，由此得到的DDS频率分辨率为90MHz/2³²＝0.02Hz，为了有效抑制信号的杂散分量，DDS频率合成器的最高输出频率设定为20MHz，这保证了上述低中频数字干扰信号的频点可以在20MHz频带范围内以小于1Hz的步长进行精确调整。

FPGA模块可以选用Stratixll EP2S90F1020C5芯片，该芯片含有72768个逻辑单元，总的内置RAM为4.3Mbits，内置DSP模块为48个，内置PLLs为12个，最大可用I/O数量为902个，核心电压为1.26V，并且封装与Stratixll系列的EP2S180高级芯片兼容，为将来系统的升级改进奠定基础。整个FPGA模块的程序设计以Quartus II 6.0作为设计工具，并利用ModelSim SE 5.8进行了功能、时序仿真验证，提高了开发效率。

上述中频干扰信号产生模块中的PCI-E桥接芯片的一种电路原理图如图3所示。该PCI-E桥接芯片实现了中频干扰信号产生模块与主控软件模块之间的PCI-E总线的接口。图3所示的PCI-E桥接芯片为PEX8311，该PEX8311的部分性能指标如下：支持PCI-E X1接口，可实现2.5Gbps的单向数据传输；可在Root Complex和Endpoint两种模式下工作；提供Direct Master，DirectSlave和DMA三种数据传输方式供选择。在实际应用中，PEX8311可工作在Endpoint模式下，数据传输采用DMA方式。该DMA方式的初始化步骤是：(1)设置PCI-E总线和局部总线的起始地址；(2)设置传输数据字节数；(3)设置数据传输方向。

上述中频干扰信号产生模块中的DUC/DAC模块的一种电路原理图如图4所示。该DUC/DAC模块为AD9777，AD9777的部分性能指标如下：输入数据精度为16bit；最高输入数据速率为160MSPS；最高数模转换速率为400MHz；可选X2/X4/X8内插滤波器；可进行FS/4，FS/8数字正交调制；通道增益和偏置可调；内置锁相环；兼容SPI接口。例如，DDS频率合成器产生的低中频信号为1MHz，数据速率为90MSPS，这时选择X4内插滤波器使输入数据在片内内插到360MHz，然后选择Fs/8数字调制，产生45MHz(360/8＝45MHz)的数字载波对输入数据进行正交调制。这样，输入信号的频谱就被搬移到了46MHz(45+1＝46MHz)。

本发明实施例提供的一种射频上变频电路的结构示意图如图5所示。包括：接口及控制模块、本振频率合成器、正交调制器、自动增益控制模块和功率衰减模块构成。

所述的接口及控制模块可以由单片机来实现，上述射频上变频电路中的单片机模块的一种电路原理图如图6所示。单片机模块通过I2C接口与中频干扰信号产生模块进行通信，接收中频干扰信号产生模块发送过来的上述干扰信号的状态参数或控制参数，该状态参数或控制参数包括用户对干扰信号频点、输出信号功率等的配置信息，将该配置信息转换成相应格式的控制字送入各执行芯片。比如，将转换得到的射频本振的频点发送给本振频率合成器，将转换得到的功率控制值发送给功率衰减模块。

上述I2C接口只需要两根传输线SCL(时钟线)和SDA(数据线)，对I\O引脚的占用少，并且在高速模式下可以达到3.4Mbit/s的传输速率，可以保证最新的干扰信号的控制参数及时送达。

图6中所示的单片机模块为ATMEGA16芯片。该芯片是一款高性能、低功耗的8位微处理器，具有32个8位通用工作寄存器，工作于16MHz时钟时性能高达16MIPS，只需内置两个时钟周期的硬件乘法器，16K字节的内部可编程FLASH，1K字节的片内SRAM，具有独立的I2C两线接口和SPI串行接口，具有独立的8位/16位定时计数器，32个可编程I/O口等，工作电压为2.7V～5.5V。

上述射频上变频电路中的本振频率合成器的一种电路原理图如图7所示。本振频率合成器用于根据单片机发送过来的射频本振的频点，以及分频系数、倍频系数和工作模式等频率配置信息，根据锁相频率合成原理生成各种频点的本振频率，将具有该本振频率的射频本振信号发送给正交调制器。以适应不同频点的导航信号的不同要求。

上述本振频率合成器主要采用小数频率合成芯片等构成一个频率合成器，这种频率合成器可以按照用户对相关寄存器的配置信息，实现各种频点的本振频率，还可以通过改变寄存器的配置来改变输出信号的相位噪声功率以及由鉴相频率泄露产生的杂散信号的位置。

上述本振频率合成器由小数频率合成芯片、VCO(voltage-controlledoscillator，压控振荡器)和环路滤波器来实现。小数频率合成芯片可以选用ADF4153芯片，该芯片采用了∑-Δ噪声整形技术对产生的小数杂散进行了抑制，频率合成范围为500MHz～4GHz，包含低噪声数字鉴相器，精密的电荷泵以及可编程的参考分频器。ADF4153芯片内部共有4个寄存器来存放分频系数、倍频系数、工作模式等必要的配置信息，可利用单片机通过三线串行接口进行写频。VCO可以选用V585ME08-LF芯片，其谐振频率范围为950MHz～1900MHz，对应的控制电压为0～12V，典型的相位噪声指标为-100dBc@10KHz。由于VCO的控制电压最高达12V，所以环路滤波器采用2阶有源低通滤波器，在滤除环路噪声的同时对有用信号起到一定的缓冲和放大作用。本振频率合成器输出的最终频率范围为1.1GHz～1.8GHz，因此上变频后的干扰信号频带几乎覆盖整个L波段，可为不同卫星导航系统的干扰和抗干扰性能测试提供试验环境，通用性较强。

本发明实施例提供的一种正交调制器的电路原理图如图8所示。该正交调制器将接收到的上述I、Q两路中频模拟信号与射频本振信号以正交调制的方式进行混频，将获得的射频调制信号发送给自动增益控制模块。理论上，在I、Q两路中频模拟信号相位完全正交并且两信号的幅度一致的情况下，调制以后的信号会将本振信号和下边带信号完全抑制掉。

正交调制器可以选用AD8346芯片，其工作频率为0.8GHz～2.5GHz，边带抑制可达-36dBc(本振1.9GHz时的标称值)，背景噪声仅为-147dBm/Hz，调制带宽为DC～70MHz，在输入信号正交性较好的情况下，实际电路能够把载波和一个边带抑制40-50dBm。正交调制器将输入的I、Q两路中频模拟信号通过变压器(ETC4-1)转换成差分信号，同时也隔断了直流信号的输入，载波信号通过变压器(ETC1-1-13)转换成差分信号。

本发明实施例提供的一种自动增益控制模块的电路原理图如图9所示。自动增益控制模块对正交调制器输出过来的射频调制信号的功率进行自动增益控制，获得功率幅度稳定的射频信号，将该射频信号发送给功率衰减模块。

在射频电路中，各种元件对温度的变化以及干扰噪声等都极为敏感，这些以及输入基带信号的幅度抖动都会造成上述调制信号功率的变化。为了实现对输出信号的精确功率控制，必须在功率衰减之前得到一个功率电平稳定的信号。

自动增益控制模块由可控增益放大器、检波器、电压比较器等组成。可控增益放大器可以选用ADL5330，ADL5330是一款能提供1MHz～3GHz宽频带，具有以dB为单位呈线性增益控制范围的单片VGA。它集成了宽带放大器和衰减器，所以比分立器件实现方案极大地节省了印制电路板面积、减少了元器件数量并且降低成本。ADL5330具有60dB动态增益和衰减范围(约+20dB增益和-40dB衰减)，22dBm输出功率水平(1dB压缩点)以及在1GHz频率和8dB噪声系数(NF)下具有+31dBm输出三阶截点(OIP3)。检波器可以采用AD8361芯片，该芯片典型应用就是发射功率控制，频率响应范围是0.1-2.5GHz，输入范围最高可达30dB，线性和频率稳定度较好(14dB范围内的误差为±0.25dB，23dB范围内的误差为±1dB)。经过了自动增益控制模块之后，可以得到功率幅度为0dBm的单边带射频信号，之后在功率衰减模块中利用数控衰减芯片可以实现对信号的精确功率控制。

本发明实施例提供的一种功率衰减模块的电路原理图如图10所示。功率衰减模块接收自动增益控制模块输出的单边带射频信号，根据接口及控制模块发送过来的功率控制值，利用数控衰减原理对上述单边带射频信号进行精确功率控制。将得到的射频干扰信号输出。

功率衰减模块由三个∏型阻抗固定衰减器和3个数控衰减器构成，每个固定衰减器可以实现18dB的衰减量。数控衰减器选用HMC307和HMC539，HMC307的步进精度为1dB，可以实现1-31dB的衰减量，HMC539步进精度为0.25dB，可以实现0.25-7.75dB的衰减量，相应的衰减量通过单片机向数控衰减芯片写入相应得控制电平来实现，最终可达到的信号输出功率范围是-120dBm～-60dBm，功率步进精度为0.25dB。

上述本发明实施例所述的通用卫星导航信号干扰源所产生的干扰信号中心频点的控制由中频干扰产生电路和射频上变频电路联合完成，前者进行小步进(0.02Hz)小范围(1MHz)控制，后者进行大步进(1MHz)大范围(1.1～1.8GHz)控制。该通用卫星导航信号干扰源的输出中心频率可在1.1～1.8GHz之间以0.02Hz的分辨率任意设置，带宽可以在0～40MHz之间以0.04Hz的分辨率任意设置，输出功率可以在-120dBm～-60dBm间以0.25dB为步进实时调整，标校后的功率准确性优于1dB。

综上所述，本发明实施例提供的通用卫星导航信号干扰源可用于模拟实际卫星信号接收过程中接收机所处的干扰环境，为各种干扰效果和接收机抗干扰能力的测试评估以及先进导航信号体制的设计验证提供了有效工具，也可用于导航对抗中的进攻性手段。

本发明实施例所述通用卫星导航信号干扰源可以实现如下的有益效果：

1、允许用户通过主控软件模块提供的图形化界面对干扰信号的控制参数进行设置，操作直观、灵活、方便，人机交互性好。

2、主控软件模块与中频干扰信号产生模块之间的通信采用PCI-E总线接口，该PCI-E总线接口采用点对点串行连接，每个设备都有自己的专用连接，不需要向整个总线请求带宽，而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率，达到PCI所不能提供的高带宽。相对于传统PCI总线在单一时间周期内只能实现单向传输，该PCI-E总线接口的双单工连接能提供更高的传输速率和质量。

3、基于FPGA进行数字信号波形的合成，灵活性高、可配置性好，要想更改或增加新的干扰信号模式只需改动软件即可，使用户不需要购买硬件即可完成面向新的应用要求和性能要求的升级。

4、利用DDS技术进行较低中频的数字信号波形合成，再经过一级数字正交上变频和D/A转换得到较高中频的模拟中频信号，在无需提高系统时钟的条件下有效地抑制了杂散分量，保证了中频模拟信号的信号质量。

5、利用一片内插双通道D/A转换芯片同时完成数字正交上变频功能和数模转换功能，减少了硬件资源的消耗。

6、射频本振采用小数频率合成芯片构成锁相频率合成器，具有输出频率精度高、频带宽、相位噪声低、调整时间短并且参考信号泄漏小等优点。DDS输出波形具有很高的频率分辨率，而射频本振可以提供很宽的频带范围，二者共同保证了干扰信号的频点可以在较大频带范围内得到精确控制。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种通用卫星导航信号干扰源，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的通用卫星导航信号干扰源，其特征在于，所述主控软件模块通过PCI-E总线接口与所述中频干扰信号产生模块进行通信。

3.根据权利要求1所述的通用卫星导航信号干扰源，其特征在于，所述中频干扰信号产生模块具体包括：

直接数字式频率合成器DDS，用于根据主控软件模块传送过来的状态参数或控制参数合成相应干扰模式的I、Q两路低中频数字干扰信号，将该I、Q两路低中频数字干扰信号发送给数字上变频DUC/数模转换器DAC模块；

DUC/DAC模块，用于对接收到的低中频数字干扰信号进行数字正交上变频和D/A转换，将低中频数字干扰信号转换为模拟信号，并且将信号频谱搬移到了较高的中频频点，将得到的I、Q两路中频模拟信号输出，同时发送给射频上变频电路模块。

4.根据权利要求3所述的通用卫星导航信号干扰源，其特征在于，所述中频干扰信号产生模块还包括：

扩频码发生器，用于利用与卫星导航系统相关的伪随机码作为扩频码，通过该扩频码辅助DDS合成宽带和窄带干扰模式的I、Q两路低中频数字干扰信号，通过码时钟产生器来控制该扩频码的码速率，利用改变了码速率的扩频码对DDS产生的I、Q两路低中频数字载波信号进行扩频调制，以调整所述宽带和窄带干扰模式的I、Q两路低中频数字干扰信号的带宽。

5.根据权利要求1至4任一项所述的通用卫星导航信号干扰源，其特征在于，所述射频上变频电路模块具体包括：

接口及控制模块，用于接收中频干扰信号产生模块发送过来的干扰信号的状态参数或控制参数，根据该状态参数或控制参数得到射频本振的频点和功率控制值，将该射频本振的频点发送给本振频率合成器，将该功率控制值发送给功率衰减模块；

本振频率合成器，用于基于接口及控制模块发送过来的射频本振的频点，利用锁相频率合成原理生成各种频点的本振频率，将具有该本振频率的射频本振信号发送给正交调制器；

正交调制器，用于将中频干扰信号产生模块发送过来的I、Q两路中频模拟信号与本振频率合成器发送过来的射频本振信号以正交调制的方式进行混频，将获得的射频调制信号发送给自动增益控制模块。

功率自动增益控制模块，用于对正交调制器发送过来的射频调制信号的功率进行自动增益控制，获得功率电平稳定的射频信号，将该射频信号发送给功率衰减模块；

功率衰减模块，用于根据接口及控制模块发送过来的功率控制值，利用数控衰减原理对自动增益控制模块发送过来的射频信号进行精确功率控制，将得到的射频信号输出。

6.根据权利要求5所述的通用卫星导航信号干扰源，其特征在于，所述接口及控制模块通过单片机来实现，该单片机通过I2C接口与中频干扰信号产生模块进行通信。

7.根据权利要求5所述的通用卫星导航信号干扰源，其特征在于：

所述中频干扰信号产生模块和射频上变频电路模块联合实现对所述射频干扰信号的中心频点的控制，所述中频干扰信号产生模块进行小步进小范围控制，所述射频上变频电路模块进行大步进大范围控制。

8.一种通用卫星导航信号干扰源的信号产生方法，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的通用卫星导航信号干扰源的信号产生方法，其特征在于，所述干扰信号的状态参数或控制参数包括：干扰信号的干扰模式，频点，功率和带宽。

10.根据权利要求9所述的通用卫星导航信号干扰源的信号产生方法，其特征在于：

所述的干扰模式包括：单频干扰模式、扫频干扰模式、宽带干扰模式、窄带干扰模式，

所述的干扰信号的状态参数或控制参数还包括：适用于宽带干扰模式的匹配谱码长，适用于扫频干扰模式的扫频周期。