基于FPGA+DSP的多板卡卫星信号模拟器设计

"本文主要探讨了一种多板卡多模卫星信号模拟器的设计与实现，旨在解决此类模拟器设计复杂、硬件资源需求高的问题。该设计方案利用FPGA+DSP为核心处理器，结合高速D/A转换和射频上变频技术，实现了多板卡间的信号传输与同步，有效降低了硬件平台和芯片差异带来的误差。通过实际的联合定位测试，证明了该方案的灵活性、稳定性和成本效益，对多系统多频点卫星信号模拟器的研究具有重要价值。" 在当前全球导航系统迅速发展和广泛使用的背景下，多模卫星信号模拟器的研究显得尤为重要。这种模拟器不仅用于导航信号体制的研究，还是多模卫星导航接收机开发和验证的关键工具。然而，由于起步相对较晚，国内在此领域的技术水平与国际先进水平存在差距。 文章介绍了全球四大卫星导航系统——GPS、GLONASS、北斗和Galileo，强调了多系统组合导航的优势，如增强定位精度和可靠性。然而，这样的多系统模拟器设计通常需要大量的硬件资源，因此，提出了一种基于多板卡的信号同步方法，以减少硬件需求和个体差异带来的影响。 系统整体架构包括FPGA、DSP、高速A/D转换模块和射频上变频模块。主板卡生成GPSL1和BD2B1B2B3频点信号，而副板卡则生成GLONASSG1频点信号。通过上位机发送原始数据，DSP和FPGA进行初始化，副板卡FPGA产生的GLONASSG1中频信号被同步传输到主板卡，进行异步接收和同步处理，与本地生成的其他中频信号合并，从而实现多模信号的同步生成。 这种设计方法的优势在于其灵活性，可以根据需要添加或修改板卡来适应不同系统和频点的需求，同时，通过优化同步机制，减小了硬件平台和芯片性能差异的影响，提高了信号质量。这为低成本开发多模卫星信号模拟器提供了可行路径，对于推动国内相关技术的发展具有积极意义。 本文提出的多板卡多模卫星信号模拟器设计方案，通过FPGA和DSP的协同工作，解决了传统模拟器设计中的挑战，提升了系统性能，为后续研究提供了重要的理论和技术支持。