CN202094907U - 卫星导航信号模拟器时钟同步控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种卫星导航信号模拟器时钟同步控制装置，包括电源模块、内时钟模块、外时钟信号接收模块、检波器、时钟切换控制模块、混频器、锁相环以及时钟输出模块。本实用新型在与接收终端设备进行互相通信时，内时钟参考信号选为10.23MHz，混频后的输出频点为230kHz，环路狭窄，可使相位噪声指标得到提高，进一步保证卫星导航信号模拟器与接收终端设备之间的时钟保持同步。
Description
技术领域
本实用新型涉及卫星导航领域，特别是一种能够保持卫星导航信号模拟器与接收终端设备之间时钟同步的控制装置。
背景技术
卫星导航领域内针对组合导航系统、高动态用户机、抗干扰用户机、多波束抗干扰天线以及抗干扰组合导航系统的测试需求，卫星导航信号模拟器用于提供高动态导航信号仿真，可以应用在高动态用户设备的研制开发、生产测试和性能检测等各个环节，并且还可以为高动态组合导航系统提供在常规保障和应急条件下的便携快速检测。
卫星导航信号模拟器可以为全球卫星导航系统提供提供GPS、BD、GALI LEO等卫星多个频点的仿真信号，模拟卫星的运动状态和用户接收机的运动状态，实时产生全功能的卫星信号，并测试接收机以及终端的定位精度、起动时间、信号接收灵敏度等技术指标。并能在用户接收机静止不动的状态下，通过改变信号参数，模拟测试用户接收机载体(如车辆、行人、飞行器等)按预定轨迹移动情况下接收机的导航定位性能。
卫星导航信号模拟器包括数字仿真分系统、射频信号仿真分系统以及测试评估分系统，各分系统既相互独立又可有机地结合在一起。数学仿真分系统产生导航电文和观测数据，数学仿真分系统为射频信号仿真分系统的硬件仿真平台提供导航仿真数据，射频信号仿真分系统接收到导航仿真数据后生成带有各类特征(延迟、多普勒、衰减等)的真实射频信号，并发送到接收终端设备，接收终端设备再将射频信号传输给测试评估分系统进行测试评估。
现阶段卫星导航信号模拟器的内时钟大都采用10.23MHz，而用于接收终端设备的时钟为10MHz，在测试过程中会存在模拟器与接收终端设备不同步的问题。还有一些模拟器的内时钟与接收终端设备的时钟保持同步，也采用10MHz，但是模拟器采用这种频率的内时钟时产生的镜像频点只有1KHz左右，这就造成模拟信号的性能指标较低，噪声大，信号质量差，不能保证仿真信号与真实信号相应。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够保持模拟器与接收终端设备之间通信时信号同步的装置，以进一步保证良好的信号指标。
为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：
卫星导航信号模拟器时钟同步控制装置，包括电源模块以及用于产生模拟器所需参考信号的内时钟模块，还包括外时钟信号接收模块、混频器、锁相环、检波器、时钟切换控制模块以及时钟输出模块；所述外时钟信号接收模块的输入端连接接收终端设备，外时钟信号接收模块的输出端分别与混频器、锁相环以及检波器的输入端连接，所述检波器的输出端连接时钟切换控制模块的输入端，时钟切换控制模块的输出端连接内时钟模块；所述内时钟模块的输出端分别连接混频器和时钟输出模块的输入端，混频器的输出端连接时钟输出模块的输入端。
由于采用了上述技术方案，本实用新型所取得的技术进步在于：
本实用新型在与接收终端设备进行互相通信时，由于GPS、BD、GALILEO等卫星信号的本振信号与10MHz的最大鉴相频率偏低，使得本振信号的相位噪声偏低，模拟器中的内时钟参考信号选为10.23MHz，混频后输出的频点为230kHz，环路狭窄，可使相位噪声指标得到提高，进一步保证卫星导航信号模拟器与接收终端设备之间的时钟保持同步。并且采用本实用新型可以使模拟器的参考信号不发生变化，不影响射频信号输出的相位噪声，大大提高时钟精度。
附图说明
图1：本实用新型的原理结构框图。
其中：1.电源模块，2.内时钟模块，3.外时钟信号接收模块，4.检波器，5.时钟切换控制模块，6.混频器，7.锁相环，8.时钟输出模块。
具体实施方式
下面将结合说明书附图对本实用新型作进一步详细说明。
卫星导航信号模拟器时钟同步控制装置，其电原理框图如图1所示。包括电源模块1、内时钟模块2、外时钟信号接收模块3、检波器4、时钟切换控制模块5、混频器6、锁相环7、时钟输出模块8。
其中：电源模块，用于为内时钟模块提供工作电源；
内时钟模块，用于产生模拟器所需的10.23MHz参考信号，分别输出给混频器和时钟输出模块；
外时钟信号接收模块，用于接收接收终端设备传输的外时钟信号，并将外时钟信号分别传输给混频器、锁相环以及检波器；
检波器，用于检测是否有外时钟信号输入，并将检测结果传输给时钟切换控制模块；
时钟切换控制模块，用于控制电源模块是否为内时钟模块供电；
混频器，用于将外时钟信号接收模块接收到的外时钟信号以及内时钟信号进行混频，为锁相环输出230kHz的频差，以避免锁相环直接将外时钟信号和内时钟信号进行锁相时产生的频点恶化、噪声大等现象；
锁相环，用于以外时钟信号10MHz作为基准信号进行锁相，使内时钟信号10.23MHz与外时钟信号10MHz同步；
时钟输出模块，用于将锁相环锁定的同步时钟输出给接收终端设备。
本实用新型各模块之间的连接关系为：外时钟信号接收模块的输入端连接接收终端设备，输出端分别与检波器、混频器、锁相环的输入端连接；检波器的输出端连接时钟切换控制模块的输入端，时钟切换控制模块的输出端连接内时钟模块的输入端，电源模块的输出端连接内时钟模块的输入端，内时钟模块的输出端分别连接混频器和时钟输出模块的输入端，混频器的输出端连接锁相环的输入端，锁相环的输出端连接时钟输出模块，时钟输出模块连接接收终端设备。
当接收终端设备与本实用新型进行通信时，接收终端设备向本实用新型发送外时钟信号，本实用新型的外时钟信号接收模块接收到外时钟信号后，将外时钟信号传输给检波器、混频器以及锁相环。当检波器检测到外时钟信号接收模块的接收到外时钟信号后，表明模拟器已经与接收终端设备进行通信，此时检波器将信息传输给时钟切换控制模块，时钟切换控制模块根据检波器的信息控制内时钟模块不再接收电源模块的供电，并对内时钟模块使能，使内时钟模块的内时钟信号传输给混频器。此时内时钟模块输出的内时钟信号与外时钟信号在混频器内进行混频，产生230kHz的频差，混频器将频差信号传输给锁相环，锁相环以外时钟信号10MHz作为基准信号进行锁相，从而使内时钟信号10.23MHz与外时钟信号10MHz同步。
当接收终端设备不与本实用新型通信时，本实用新型的外时钟信号接收模块不接收外时钟信号，此时检波器检测不到信号，因此时钟切换控制模块不会对内时钟模块进行使能，内时钟模块直接接收电源模块的供电，并将内时钟信号直接输出给时钟输出模块进行输出。
Claims (1)
1.卫星导航信号模拟器时钟同步控制装置，包括电源模块(1)以及用于产生模拟器所需参考信号的内时钟模块(2)，其特征在于：还包括外时钟信号接收模块(3)、混频器(6)、锁相环(7)、检波器(4)、时钟切换控制模块(5)以及时钟输出模块(8)；所述外时钟信号接收模块(3)的输入端连接接收终端设备，外时钟信号接收模块(3)的输出端分别与混频器(6)、锁相环(7)以及检波器(4)的输入端连接，所述检波器(4)的输出端连接时钟切换控制模块(5)的输入端，时钟切换控制模块(5)的输出端连接内时钟模块(2)；所述内时钟模块(2)的输出端分别连接混频器(6)和时钟输出模块(8)的输入端，混频器(6)的输出端连接时钟输出模块(8)的输入端。
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| CN111474564A (zh) * | 2020-04-13 | 2020-07-31 | 中国科学院国家授时中心 | 一种罗兰-c导航信号模拟器及方法 |
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