CN102288974A - 一种卫星导航掩星信号生成系统 - Google Patents

Abstract

一种卫星导航掩星信号生成系统，包括参数计算与实时更新模块、中频导航信号生成模块、DAC模块和上变频模块；参数计算与实时更新模块接收输入的直达星观测数据和掩星观测数据，并分别生成对应于直达星观测数据和掩星观测数据的累加参数和功率控制码，之后对所述直达星观测数据和掩星观测数据的累加参数进行补偿，并将所述功率控制码和补偿后的累加参数输出给中频导航信号生成模块；中频导航信号生成模块根据输入的功率控制码和补偿后的累加参数生成直达星数字中频仿真信号和掩星数字中频仿真信号，之后输出到DAC模块；本发明有效解决了外场试验成本高、易受干扰、仿真场景不可控、不可重复的问题。

Description

一种卫星导航掩星信号生成系统

技术领域

本发明提供了一种卫星导航掩星信号生成系统，属于卫星导航技术领域。

背景技术

掩星探测技术是GNSS(Global Navigation Satellite System)在大气观测领域的扩展应用，它利用GNSS信号在传播媒介(电离层和中性大气)传播时发生的折射率变化进而产生的相位延迟和幅度信息，反演出电离层电子密度随时间、季节、地理位置、太阳活动水平(空间环境)变化以及中性大气逆温层、大气重力波、锋面的变化，目前，掩星探测技术已发展成为气象学研究的有力手段。

目前国内外对掩星探测技术的研究主要体现在掩星接收机研究和掩星接收数据反演算法研究上，这两方面的研究都需要大量的外场试验，对试验地点(主要是高度)、试验条件都有严格的限制，因易受到干扰，试验的可控性、可重复性都很差，在这种背景下诞生的掩星信号仿真技术研究，可以分为两种：纯软件仿真和射频信号仿真。目前国内外的研究主要集中在纯软件仿真阶段，主要通过3D射线追踪前向模拟技术来实现对相位延迟、幅度变换的模拟，用于对掩星接收数据反演算法的研究，但是这种方式无法满足掩星接收机、掩星天线等设备试验、测试需求，因此发展掩星信号的射频仿真技术成为必然的选择。掩星信号的射频仿真不仅仿真掩星信号，还包括对直达星信号的仿真，模拟了掩星事件从出现到消失的全过程，可实现对掩星接收机的掩星预报、高速采集、开环跟踪以及接收数据的事后反演功能进行全闭环测试。目前真正能够将掩星前向模拟技术应用于物理射频仿真的，国内外的研究尚属于起步阶段，未见公开文献发表。

发明内容

本发明的技术解决问题是：针对现有技术的不足，提供了一种卫星导航掩星信号生成系统，该系统在三阶DDS信号发生技术的基础上，提高信号伪距、载波相位的仿真精度，模拟产生直达星信号和与其对应的掩星信号。

本发明的技术解决方案是：

一种卫星导航掩星信号生成系统，可分别将直达星观测数据和掩星观测数据进行处理后模拟仿真出直达星射频信号和掩星射频信号，包括参数计算与实时更新模块、中频导航信号生成模块、DAC模块和上变频模块；

所述参数计算与实时更新模块接收输入的直达星观测数据和掩星观测数据，并分别生成对应于直达星观测数据和掩星观测数据的累加参数和功率控制码，之后对所述直达星观测数据和掩星观测数据的累加参数进行补偿，并将所述功率控制码和补偿后的累加参数输出给中频导航信号生成模块；

所述中频导航信号生成模块根据输入的功率控制码和补偿后的累加参数生成直达星数字中频仿真信号和掩星数字中频仿真信号，之后输出到DAC模块；

所述DAC模块将输入的数字中频仿真信号转换为模拟中频仿真信号；

所述上变频模块将DAC模块产生的模拟中频仿真信号上变频到射频频段。

所述参数计算与实时更新模块包括系统建立模块、系统初始化模块和系统维护模块；其中，

系统建立模块：负责为整个信号生成系统建立开始仿真的启动时间，并将启动时间输出给系统维护模块；

系统初始化模块：负责对参数计算和实时更新模块的外部设备进行初始化以及对中频导航信号生成模块进行复位，所述外部设备包括PCI总线和SDRAM；

系统维护模块：包括仿真通道管理模块和累加参数/功率计算模块，其中，仿真通道管理模块根据掩星射频信号生成系统通道仿真数量确定直达星和掩星通道的开启/关断状态，直达星仿真最多可以仿真12个直达星通道的信号，掩星仿真最多可以仿真4个通道的掩星信号；累加参数/功率计算模块接收输入的直达星和掩星观测数据以及启动时间，计算伪码和载波的累加参数以及功率，产生直达星和掩星观测数据的累加参数和功率控制码，并对产生的直达星观测数据和掩星观测数据的累加参数进行补偿之后输出；其中所述的直达星和掩星观测数据包括时间信息、卫星编号、伪距、速度、加速度、加加速度、功率和载波相位。

所述对产生的直达星观测数据和掩星观测数据的累加参数进行补偿通过如下步骤进行：

(3.1)参数计算与实时更新模块从直达星和掩星观测数据中读取伪距、载波相位以及伪距和载波相位各自的一阶、二阶、三阶观测量数据，计算出伪距和载波相位各自的一阶累加器参数、二阶累加器参数和三阶累加器参数，并写入中频导航信号生成模块；

(3.2)中频导航信号生成模块根据伪距和载波相位各自的各阶累加器参数进行累加，即根据三阶累加器参数累加获得二阶累加器结果，之后根据二阶累加器结果和二阶累加器参数累加获得一阶累加器结果，之后根据一阶累加器结果和修正后的一阶累加器参数累加获得零阶累加器结果，这样就完成当前仿真计算周期，下一个仿真计算周期再从参数计算与实时更新模块读取观测量数据开始启动；所述仿真计算周期是指参数计算与实时更新模块相邻两次读取观测量数据的间隔时间

所述修正后的一阶累加器参数按照以下方法得到：

参数计算与实时更新模块在上一个仿真计算周期内从中频导航信号生成模块中读取伪距、载波相位的零阶累加器结果，与直达星、掩星观测数据中的直接读取到的伪距、载波相位值做差，然后除以仿真计算周期，得到一阶的载波相位修正量和伪距修正量，并将所述的一阶的载波相位修正量和伪距修正量分别加到载波相位与伪距各自的一阶累加器参数上，获得修正后的一阶累加器参数。

所述中频导航信号生成模块包括用于生成数字中频仿真信号的信号生成通道；所述信号生成通道接收输入的直达星和掩星累加参数和功率控制码，所述累加参数包括伪码码环参数和载波环参数；并根据累加参数计算得到载波表和码表的相位，根据计算得到的相位在伪码码表和载波表中查表得到载波和码；利用得到的载波和伪码进行调制、滤波、合路之后，与功率控制码相乘进行功率调整得到数字中频仿真信号。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

(1)本发明提供了一种掩星射频信号生成系统。该系统采用三阶累加器模拟产生高精度射频信号的方法，将传统的纯软件掩星事件仿真转换为掩星射频信号仿真，既继承了纯软件仿真场景可控、可重复的优点，又以射频信号仿真的方式实现了对掩星天线、掩星接收机、掩星后处理算法进行全链路的测试验证，有效解决了外场试验成本高、易受干扰、仿真场景不可控、不可重复的问题。

(2)本发明对于三阶累加器仿真射频信号的处理为：将低阶累加器结果进行回读，计算出修正量后补偿到高阶累加器参数中，这样有效避免了累加过程中产生的截断误差累积效应，确保了仿真产生的射频信号与理论数据的一致性，仿真产生的射频信号质量满足掩星探测设备的要求。

附图说明

图1为掩星接收机信号处理流程图；

图2为本发明系统结构图；

图3为参数计算与实时更新模块结构图；

图4为中频导航信号生成模块结构图；

图5为中频信号生成模块处理流程图；

图6为码环、载波环三阶累加器结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明具体实施方式做进一步介绍。

掩星探测系统的信号处理流程如图1所示，首先处理直达星射频信号，进行定位并解出历书，根据定位信息和历书中的导航星轨道信息计算导航星的切点高度，以切点高度为判据(山基掩星事件的判据为仰角大小)来预报掩星事件，当预报到要发生掩星事件时将触发掩星接收机中的高速采样处理设备以100Hz的速率采集载波相位信息，直到掩星事件消失，最后将收集到的载波相位信息传送给后处理单元。因此本发明需要同时包含直达星信号生成和掩星信号生成两个部分，并要求具备高质量的载波相位仿真精度。

卫星导航信号一般采用QPSK调制，包括载波、伪随机测距码和数据码三种信息分量，直达星信号生成的表达式如下：

(1)

其中S_Z表示直达星信号，m表示卫星号，A表示振幅，C、P分别表示测距码和精密测距码，D表示数据码，f_m表示载波频率，

表示初相，τ(t)表示卫星信号到接收机的信号传输延迟。

由于掩星信号是通过对载波的时间延迟和信号功率进行测量，因此掩星信号的表达式是在直达星表达式的基础上附加相位延迟和功率衰减，掩星信号生成的表达式如下：

(2)

其中S_Y表示掩星信号，δ_pow表示掩星信号的功率衰减量，δ表示空间环境传播引起的附加时间延迟量。

卫星导航掩星信号生成系统结构如图2所示，掩星信号生成方法包括直达星信号仿真和掩星信号仿真两部分组成。通过数学仿真生成的直达星观测数据经过DSP进行处理，并将实时更新的直达星累加器参数、功率控制码和导航电文传送给FPGA生成中频信号，通过DAC生成模拟信号，上变频后模拟仿真出12颗直达星射频信号；通过3D射线追踪算法生成的掩星观测数据经过DSP进行处理，并将实时更新的掩星累加参数、功率控制码传送给FPGA生成中频信号，通过DAC生成模拟信号，上变频后模拟仿真4个通道的掩星射频信号。

本信号生成系统可分别将直达星观测数据和掩星观测数据进行处理后模拟仿真出直达星射频信号和掩星射频信号，包括参数计算与实时更新模块、中频导航信号生成模块、DAC模块和上变频模块；

所述参数计算与实时更新模块接收输入的直达星观测数据和掩星观测数据，并分别生成对应于直达星观测数据和掩星观测数据的累加参数和功率控制码，之后对所述直达星观测数据和掩星观测数据的累加参数进行补偿，并将所述功率控制码和补偿后的累加参数输出给中频导航信号生成模块；

所述中频导航信号生成模块根据输入的功率控制码和补偿后的累加参数生成直达星数字中频仿真信号和掩星数字中频仿真信号，之后输出到DAC模块；

所述DAC模块将输入的数字中频仿真信号转换为模拟中频仿真信号；

所述上变频模块将DAC模块产生的模拟中频仿真信号上变频到射频频段。

所述参数计算与实时更新模块包括系统建立模块、系统初始化模块和系统维护模块；其中，

系统建立模块：负责为整个信号生成系统建立开始仿真的启动时间，并将启动时间输出给系统维护模块；

系统初始化模块：负责对参数计算和实时更新模块的外部设备进行初始化以及对中频导航信号生成模块进行复位，所述外部设备包括PCI总线和SDRAM；

系统维护模块：包括仿真通道管理模块和累加参数/功率计算模块，其中，仿真通道管理模块根据掩星射频信号生成系统通道仿真数量确定直达星和掩星通道的开启/关断状态，直达星仿真最多可以仿真12个直达星通道的信号，掩星仿真最多可以仿真4个通道的掩星信号；累加参数/功率计算模块接收输入的直达星和掩星观测数据以及启动时间，计算伪码和载波的累加参数以及功率，产生直达星和掩星观测数据的累加参数和功率控制码，并对产生的直达星观测数据和掩星观测数据的累加参数进行补偿之后输出；其中所述的直达星和掩星观测数据包括时间信息、卫星编号、伪距、速度、加速度、加加速度、功率和载波相位。

所述对产生的直达星观测数据和掩星观测数据的累加参数进行补偿通过如下步骤进行：

(a)参数计算与实时更新模块从直达星和掩星观测数据中读取伪距、载波相位以及伪距和载波相位各自的一阶、二阶、三阶观测量数据，计算出伪距和载波相位各自的一阶累加器参数、二阶累加器参数和三阶累加器参数，并写入中频导航信号生成模块；

(b)中频导航信号生成模块根据伪距和载波相位各自的各阶累加器参数进行累加，即根据三阶累加器参数累加获得二阶累加器结果，之后根据二阶累加器结果和二阶累加器参数累加获得一阶累加器结果，之后根据一阶累加器结果和修正后的一阶累加器参数累加获得零阶累加器结果，这样就完成当前仿真计算周期，下一个仿真计算周期再从参数计算与实时更新模块读取观测量数据开始启动；所述仿真计算周期是指参数计算与实时更新模块相邻两次读取观测量数据的间隔时间

所述修正后的一阶累加器参数按照以下方法得到：

参数计算与实时更新模块在上一个仿真计算周期内从中频导航信号生成模块中读取伪距、载波相位的零阶累加器结果，与直达星、掩星观测数据中的直接读取到的伪距、载波相位值做差，然后除以仿真计算周期，得到一阶的载波相位修正量和伪距修正量，并将所述的一阶的载波相位修正量和伪距修正量分别加到载波相位与伪距各自的一阶累加器参数上，获得修正后的一阶累加器参数。

所述中频导航信号生成模块包括用于生成数字中频仿真信号的信号生成通道；所述信号生成通道接收输入的直达星和掩星累加参数和功率控制码，所述累加参数包括伪码码环参数和载波环参数；并根据累加参数计算得到载波表和码表的相位，根据计算得到的相位在伪码码表和载波表中查表得到载波和码；利用得到的载波和伪码进行调制、滤波、合路之后，与功率控制码相乘进行功率调整得到数字中频仿真信号。

参数计算与实时更新模块的结构如图3所示，主要包括系统建立、系统初始化和系统维护三个功能模块。其中系统建立模块主要负责为整个信号生成系统建立启动时间。系统初始化模块负责在系统仿真前对系统进行初始化，通过EMIF(外部存储器接口)为FPGA提供复位信号。系统维护模块是DSP部分的主要功能模块，直达星和掩星信号的通道配置以及伪码偏移、功率衰减的灵活配置都是通过这个模块实现的。

系统维护模块通过PCI(外围部件互联总线)总线读取直达星观测数据和掩星观测数据，分别通过直达星累加参数/功率计算模块和掩星累加参数/功率计算模块进行伪码和电文的累加参数计算以及功率的计算，并将计算结果通过EMIF实时的下写给FPGA，另外还会实时下写直达星导航电文。同时，直达星累加参数/功率计算模块和掩星累加参数/功率计算模块还将系统的状态信息实时的通过PCI总线上传给上位机。

直达星和掩星信号的通道配置功能是通过直达星仿真通道管理模块和掩星仿真通道管理模块实现的。对于直达星的12个通道，DSP可以建立任意不多于12颗的卫星并进行保持，并可以任意撤销其中某颗卫星而建立和保持另外一颗卫星，即换星；对于掩星的4个通道，DSP根据掩星预报的结果(同时不会超过两次)将出现的掩星在掩星通道建立起来，同时也可进行换星处理。

为保证射频信号与直达星/掩星仿真数据的一致性，在参数计算与实时更新模块中增加了累加器截断误差修正。具体方法说明如下：

累加器参数的计算包括伪码码环和载波环累加器参数的计算两部分。计算伪码码环参数通过如下公式进行：

$k_0=K_0\×2^{M_0}$

$k_1=2^{C_1}\×(K_1+\frac{K_2}{2}+\frac{K_3}{6})\×2^{M_0}$

$k_2=2^{C_1+C_2}\×(K_2+K_3)\×2^{M_1}---\left(3\right)$

$k_3=2^{C_1+C_2}\×K_3\×2^{M_2}$

其中，k₀、k₁、k₂和k₃为伪码码环参数，K₀、K₁、K₂和K₃为中间变量

$K_0=\frac{R_0}{c},$ $K_1=\frac{v}{c{f}_s},$ $K_2=\frac{a}{{\mathrm{cf}}_s^2},$ $K_3=\frac{b}{{\mathrm{cf}}_s^3}---\left(4\right)$

R₀是伪距初值，v为速度，a为加速度，b为加加速度，c为光速，f_s为采样频率。

C₁和C₂为截断位数，且有

$C_1={\log }_2\left(\frac{\mathrm{\Δv}\·f_s}{\mathrm{\Δa}}\right),$ $C_2={\log }_2\left(\frac{\mathrm{\Δa}\·f_s}{\mathrm{\Δb}}\right)---\left(5\right)$

Δv为速度分辨率，Δa是加速度分辨率，Δb是加加速度分辨率。

M₀、M₁和M₂为伪码三阶累加器的位宽，且有

$M_0={\log }_2\left(\frac{c\·f_s}{\mathrm{\Δv}\·f_m}\right),$ $M_1={\log }_2\left(\frac{v_{\max }\·f_s}{\mathrm{\Δa}}\right),$ $M_2={\log }_2\left(\frac{a_{\max }\·f_s}{\mathrm{\Δb}}\right)---\left(6\right)$

v_max是速度最大值，a_max是加速度最大值，f_m是伪码码钟频率，Δv、Δa、Δb、v_max、a_max和f_m是所述掩星射频信号生成系统的预设值。

伪码码环累加器截断误差体现在一阶累加器参数k₁上，其修正量Δk计算公式为：

$\mathrm{\Δk}=\frac{k_0-{k_0}^{\′}}{\mathrm{\τ}}---\left(7\right)$

其中k₀为当前时刻从直达星/掩星观测数据中计算得出的零阶累加器参数，参见公式(3)，k₀′为从中频导航信号生成模块中读出的零阶累加器结果，修正后的伪距一阶累加器参数表达式如下：

k₁′＝k₁+Δk    (8)

计算载波环累加器参数通过如下公式进行：

$k_0=K_0\×2^{M_0}$

$k_1=2^{C_1}\×(K_1+\frac{K_2}{2}+\frac{K_3}{6})\×2^{M_0}$

$k_2=2^{C_1+C_2}\×(K_2+K_3)\×2^{M_1}---\left(9\right)$

$k_3=2^{C_1+C_2}\×K_3\×2^{M_2}$

其中，k₀、k₁、k₂和k₃为载波环累加器参数，K₀、K₁、K₂和K₃为中间变量，且

$K_0=\frac{R_0}{c},$ $K_1=\frac{v}{c{f}_s},$ $K_2=\frac{a}{{\mathrm{cf}}_s^2},$ $K_3=\frac{b}{{\mathrm{cf}}_s^3}---\left(10\right)$

R₀是伪距初值，v为速度，a为加速度，b为加加速度，c为光速，f_s为采样频率。

C₁和C₂为截断位数，且有

$C_1={\log }_2\left(\frac{\mathrm{\Δv}\·f_s}{\mathrm{\Δa}}\right),$ $C_2={\log }_2\left(\frac{\mathrm{\Δa}\·f_s}{\mathrm{\Δb}}\right)---\left(11\right)$

Δv为速度分辨率，Δa是加速度分辨率，Δb是加加速度分辨率。

M₀、M₁和M₂为载波环三阶累加器的位宽，且有

$M_0={\log }_2\left(\frac{c\·f_s}{\mathrm{\Δv}\·f_m}\right),$ $M_1={\log }_2\left(\frac{v_{\max }\·f_s}{\mathrm{\Δa}}\right),$ $M_2={\log }_2\left(\frac{a_{\max }\·f_s}{\mathrm{\Δb}}\right)---\left(12\right)$

v_max是速度最大值，a_max是加速度最大值，f_m是载波频率，Δv、Δa、Δb、v_max、a_max和f_m是所述掩星射频信号生成系统的预设值。此处f_m虽然与上面的伪码码钟频率使用相同的字母表示，但是实际意义是不同的，很显然，此处均为载波的计算，f_m在这里也是载波频率的意义，上面是伪码的相关计算。

载波环累加器截断误差体现在一阶累加器参数k1上，其修正量Δk计算公式为：

$\mathrm{\Δk}=\frac{k_0-{k_0}^{\′}}{\mathrm{\τ}}---\left(13\right)$

其中k₀为当前时刻从直达星/掩星观测数据中计算得出的零阶累加器参数，参见公式(9)，k₀′为从中频导航信号生成模块中读出的零阶累加器累加值，修正后的载波一阶累加器参数表达式如下：

k₁′＝k₁+Δk    (14)

直达星和掩星通道的功率计算是通过如下公式计算的：

$K=K_A\·\sqrt{\frac{P_s+K_{\mathrm{sv}\_r}-3}{P_{s0}}}\·\frac{1}{N}---\left(15\right)$

其中K是功率控制码，K_A是仿真单通道时功率最大值时的控制码，P_s是观测数据中的功率值，K_{sv_r}是仿真通道个数修正因子，N是仿真通道总数，P_s0是观测数据中功率的最低值。

中频导航信号生成模块的结构如图4所示。该模块通过数据读写模块读入12路直达星通道和4路掩星通道的伪码和载波累加参数、功率控制码以及导航电文，送入结构相似的12个直达星信号处理通道和4个掩星信号处理通道，这些模块在统一的中断信号控制下进行数据处理；经FPGA处理生成的12路直达星信号和4路掩星信号分别进行波形叠加，输出直达星中频信号和掩星中频信号。

中频信号生成模块的信号处理流程如图5所示。FPGA根据接收到的DSP数据设置三阶累加器参数，其中，伪码三阶累加器按照系统的时钟节拍，实时输出伪码相位延迟量，并和伪码相位累加器的输出值相加生成伪码相位，驱动伪码发生器生成伪随机码流；载波三阶累加器按照系统的时钟节拍，实时输出载波相位延迟量，并和载波相位累加器的输出值相加生成载波相位，依据载波相位输出数字载波；伪随机码流和导航电文调制到数字载波上，生成中频信号。

图6给出了载波环和伪码的三阶累加器D₀、D₁和D₂的原理图，其信号输出为载波或伪码码钟的相位，表达式见下式：

$\mathrm{\τ}\left(n\right)=k_0\·2^{M_0}+(\frac{k_1}{2^{C_1}}\·2^{M_0}-\frac{k_2}{2\×2^{C_2+C_1}}\·2^{M_1}+\frac{k_3}{3\×2^{C_2+C_1}}\·2^{M_2})n$ (16)

$+\left(\frac{k_2\·2^{M_1}-k_3\·2^{M_2}}{2\×2^{C_1+C_2}}\right)n^2+\left(\frac{k_3\·2^{M_2}}{2\×3\×2^{C_1+C_2}}\right)n^3$

其中k₀、k₁、k₂、k₃、C₁、C₂、M₀、M₁和M₂的含义参见公式(3)～(14)，对式(16)用频率为f_s进行采样，令

可得，t为量化之前的时间变量，n为按照f_s为采样频率量化之后的时间变量。

$\mathrm{\τ}\left(n\right)=K_0+K_{1}n+\frac{K_2}{2}{n}^2+\frac{K_3}{6}{n}^3(n\≥0)---\left(17\right)$

其中

类比公式(16)和(17)，即可得到k₀、k₁、k₂、k₃的计算公式：

$k_0=K_0\×2^{M_0}$

$k_1=2^{G_1}\×(K_1+\frac{K_2}{2}+\frac{K_3}{6})\×2^{M_0}$

$k_2=2^{C_1+C_2}\×(K_2+K_3)\×2^{M_1}---\left(18\right)$

$k_3=2^{C_1+C_2}\×K_3\×2^{M_2}$

利用公式(18)，根据从直达星和掩星观测数据中获得的R₀、v、a和b，即可实现高精度信号仿真。

最终生成直达星中频信号和掩星中频信号，经DAC生成模拟信号，通过上变频即可生成直达星射频信号和掩星射频信号进行发射。

本发明未详细说明部分属本领域技术人员公知常识。

Claims (4)

1.一种卫星导航掩星信号生成系统，可分别将直达星观测数据和掩星观测数据进行处理后模拟仿真出直达星射频信号和掩星射频信号，其特征在于：包括参数计算与实时更新模块、中频导航信号生成模块、DAC模块和上变频模块；

所述参数计算与实时更新模块接收输入的直达星观测数据和掩星观测数据，并分别生成对应于直达星观测数据和掩星观测数据的累加参数和功率控制码，之后对所述直达星观测数据和掩星观测数据的累加参数进行补偿，并将所述功率控制码和补偿后的累加参数输出给中频导航信号生成模块；

所述中频导航信号生成模块根据输入的功率控制码和补偿后的累加参数生成直达星数字中频仿真信号和掩星数字中频仿真信号，之后输出到DAC模块；

所述DAC模块将输入的数字中频仿真信号转换为模拟中频仿真信号；

所述上变频模块将DAC模块产生的模拟中频仿真信号上变频到射频频段。

2.根据权利要求1所述的一种卫星导航掩星信号生成系统，其特征在于：所述参数计算与实时更新模块包括系统建立模块、系统初始化模块和系统维护模块；其中，

系统建立模块：负责为整个信号生成系统建立开始仿真的启动时间，并将启动时间输出给系统维护模块；

系统初始化模块：负责对参数计算和实时更新模块的外部设备进行初始化以及对中频导航信号生成模块进行复位，所述外部设备包括PCI总线和SDRAM；

系统维护模块：包括仿真通道管理模块和累加参数/功率计算模块，其中，仿真通道管理模块根据掩星射频信号生成系统通道仿真数量确定直达星和掩星通道的开启/关断状态，直达星仿真最多可以仿真12个直达星通道的信号，掩星仿真最多可以仿真4个通道的掩星信号；累加参数/功率计算模块接收输入的直达星和掩星观测数据以及启动时间，计算伪码和载波的累加参数以及功率，产生直达星和掩星观测数据的累加参数和功率控制码，并对产生的直达星观测数据和掩星观测数据的累加参数进行补偿之后输出；其中所述的直达星和掩星观测数据包括时间信息、卫星编号、伪距、速度、加速度、加加速度、功率和载波相位。

3.根据权利要求1或2所述的一种卫星导航掩星信号生成系统，其特征在于：所述对产生的直达星观测数据和掩星观测数据的累加参数进行补偿通过如下步骤进行：

(3.1)参数计算与实时更新模块从直达星和掩星观测数据中读取伪距、载波相位以及伪距和载波相位各自的一阶、二阶、三阶观测量数据，计算出伪距和载波相位各自的一阶累加器参数、二阶累加器参数和三阶累加器参数，并写入中频导航信号生成模块；

(3.2)中频导航信号生成模块根据伪距和载波相位各自的各阶累加器参数进行累加，即根据三阶累加器参数累加获得二阶累加器结果，之后根据二阶累加器结果和二阶累加器参数累加获得一阶累加器结果，之后根据一阶累加器结果和修正后的一阶累加器参数累加获得零阶累加器结果，这样就完成当前仿真计算周期，下一个仿真计算周期再从参数计算与实时更新模块读取观测量数据开始启动；所述仿真计算周期是指参数计算与实时更新模块相邻两次读取观测量数据的间隔时间

所述修正后的一阶累加器参数按照以下方法得到：

参数计算与实时更新模块在上一个仿真计算周期内从中频导航信号生成模块中读取伪距、载波相位的零阶累加器结果，与直达星、掩星观测数据中的直接读取到的伪距、载波相位值做差，然后除以仿真计算周期，得到一阶的载波相位修正量和伪距修正量，并将所述的一阶的载波相位修正量和伪距修正量分别加到载波相位与伪距各自的一阶累加器参数上，获得修正后的一阶累加器参数。

4.根据权利要求1所述的一种卫星导航掩星信号生成系统，其特征在于：所述中频导航信号生成模块包括用于生成数字中频仿真信号的信号生成通道；所述信号生成通道接收输入的直达星和掩星累加参数和功率控制码，所述累加参数包括伪码码环参数和载波环参数；并根据累加参数计算得到载波表和码表的相位，根据计算得到的相位在伪码码表和载波表中查表得到载波和码；利用得到的载波和伪码进行调制、滤波、合路之后，与功率控制码相乘进行功率调整得到数字中频仿真信号。

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