一种具有单频点开关的导航卫星信号转发器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有单频点开关的导航卫星信号转发器，包括室外接收天线、转发器主机、室内发射天线，转发器主机包括功分器、下变频模块、与下变频模块的输出端连接的数字处理模块、与数字处理模块的输出端连接的主控模块、与主控模块连接的人机交互模块和上变频模块、电源单元，上变频模块与数字处理模块连接，室外卫星信号进入转发器主机首先通过功分器，分为9路射频信号，按频点进行滤波、放大、下变频、ADC处理，以供数字处理模块使用，数字处理模块对每个射频通道的信号经数字滤波，以精确保留所需要的导航频点的授权码和非授权码信号，主控模块向上变频模块发送单频点增益调节和开关指令，实现单频可控的转发功能。实现单频可控的转发功能。实现单频可控的转发功能。

【技术实现步骤摘要】
一种具有单频点开关的导航卫星信号转发器


[0001]本技术涉及导航卫星
，具体涉及一种具有单频点开关的导航卫星信号转发器。

技术介绍

[0002]GNSS：全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System），它是泛指所有的卫星导航系统，包括全球的、区域的和增强的，如美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的GALILEO、中国的北斗卫星导航系统BDS，以及相关的增强系统，如美国的WAAS（广域增强系统）、欧洲的EGNOS（欧洲静地导航重叠系统）和日本的MSAS（多功能运输卫星增强系统）等，还涵盖在建和以后要建设的其他卫星导航系统。
[0003]卫星接收机：接收GNSS信号，用于定位、授时、测速的导航终端。
[0004]BDS：中国北斗导航系统。按照三阶段建设，分为北斗一号、北斗二号（BDS II）和北斗三号（BDSIII），目前已完成北斗三号建设，开始提供服务；其中北斗二号的导航频点有B1、B2、B3三个频点；北斗三号有B1、B2a、B2b和B3四个频点。目前正在应用的北斗导航频点信号主要有：
[0005]BDS II B1：1561.098
±
2.046MHz；
[0006]BD II B2：1207.14
±
10.23MHz；
[0007]BDSII、BDSIII B3：1268.52
±
10.23MHz；
[0008]BDS III B1：1575.42M
±
16.368M；
[0009]BDS III B2a：1176.45M
±
10.23M
[0010]BDS III B2b：1207.14M
±
10.23M
[0011]GLONASS：俄罗斯的全球导航系统，包含G1 1602.5625
±
4MHz、G2：1246.4375
±
4MHz等频率。
[0012]GPS：美国的全球定位系统，包含L1：1575.42
±
1.023MHz、L2：1227.6
±
1.023MHz，以及L5：1176.45MHz
±
10.23M等频率。
[0013]多模型卫星接收机：一般来说卫星接收机接收一个导航系统的一个导航频点即可实现定位功能，但是考虑到某个频点容易被干扰，现在的卫星接收机大多是同时接收多个导航系统的多个导航频点，进行联合定位的接收机，该类卫星接收机统称为多模型卫星接收机，或多频点卫星接收机。
[0014]目前国际上成熟的GNSS卫星导航系统有GPS、BDS、GLONASS、GALILEO等，都是由多颗卫星进行全球布网，向低空终端设备发射卫星信号，实现实时导航定位、授时、测速等功能。
[0015]GNSS卫星轨道高度一般在2
‑
3万千米，卫星信号辐射到地球表面附近时信号极其微弱，很容易被树叶，建筑物遮挡，导致卫星接收机收不到信号，或收星数量不够多，DOP值变差，导致定位精度差等，不利于卫星接收机正常工作。在实验室、检测评估机构、武器试验场等地方一般采用导航信号模拟器或卫星信号转发器两个途径进行试验测试。目前市面上
的普通卫星信号转发器可以将天空GNSS信号全部转发至室内，但是无法开关指定的导航频点信号，且无法对指定的导航频点信号功率进行调节。
[0016]现有技术为在室内区域，即卫星信号不能直接到达的区域，为了继续使卫星接收机保持定位和授时，往往部署卫星信号转发器，将室外卫星信号转发到室内，供室内卫星接收机继续定位授时使用；常规的卫星信号转发器，主要由室外接收天线、射频线缆、多个室内发射天线、转发器主机等四个主要部分组成。卫星信号转发器的功能是接收室外的GNSS导航信号，经放大、滤波、功率调节、功分等处理后实时转发到室内，供室内卫星接收机使用，常规的卫星信号转发器主机原理上主要包括滤波放大单元、功率调节单元、控制器、数码显示管、按键或命令交互模块等几个部分组成，转发器主机的主要功能是将接收到的卫星信号进行滤波、放大、功率调节，再功分发射，形成多路输出信号，可以供室内某个或多个区域的卫星接收机接收使用。转发器主机发射的信号强弱是可调的，一般通过按键，或通信接口接收外部命令调节，调节转发信号的强度，并通过数码管显示功率调节的相对变化量；现有的卫星信号转发器有两大类。第1类是带通转发器，采用简单的滤波、放大原理可以将GNSS导航信号转发到室内，该类转发器可以调节转发信号功率，也可自主可控关闭转发信号，但是都是针对全部信号同时开关控制和功率调节，无法对指定的频点单独开关和功率调节。第2类，再生式转发器，也叫提纯转发器，即在第1类的基础上增加信号解析提取功能。先按频点和信号类型进行接收解析提出导航信号的扩频码、电文以及相应的载波信息等，再将这些信息重新调制后转发。再生式转发器难以对授权码信号进行提取和再调制，特别是加密性极强的北斗三号授权码，没有授权加装北斗授权码相关授权部件，无法实现再生转发。再生转发器，可以对指定频点进行开关控制，也可以对指定频点进行功率调节，解决了室内卫星接收机使用部分GNSS单频点卫星信号的基本问题，但是所再生转发的信号没有授权码信号，即不能覆盖所有导航频点信号。但是在实验室、检测评估机构、武器试验场等地方，需要针对卫星接收机每个频点、以及每个频点上授权码和非授权码的功能性能检测评估，常规的卫星信号转发器无法满足实际检测评估需求，无法采用真实信号进行授权码的检测评估。实验室不得不采用导航信号模拟器播发的模拟信号，但是导航信号模拟器播发的信号与实际信号又存在一定差异，特别是BDS授权码，几乎所有的导航信号模拟器都不被授权加装相关BDS授权码模块，即便有授权也是BDS授权码测试码，因此在试验鉴定方面，难以对卫星接收机的所有单频点信号功能性能进行更真实的鉴定评估。
[0017]因此，提供一种既能将GPS、BDS、GLONASS等导航系统的真实信号转发至试验室内场所，又能自主可控开关指定的导航频点信号，并能对指定信号功率进行调节，同时还可以将授权码信号进行转发的具有单频点开关的导航卫星信号转发器，已是一个值得研究的问题。

技术实现思路

[0018]本技术的目的是提供一种既能将GPS、BDS、GLONASS等导航系统的真实信号转发至试验室内场所，又能自主可控开关指定的导航频点信号，并能对指定信号功率进行调节，同时还可以将授权码信号进行转发的具有单频点开关的导航卫星信号转发器，实现对真实卫星信号在转发时进行单频点可开关控制和单频点功率调节功能。
[0019]本技术的目的是这样实现的：
[0020]一种具有单频点开关的导航卫星信号转发器，包括室外接收天线、与室外接收天线通过射频线缆连接的转发器主机、与转发器主机的输出端通过射频线缆连接的室内发射天线，转发器主机包括与室外接收天线通过射频线缆连接的功分器、与功分器输出端连接的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有单频点开关的导航卫星信号转发器，包括室外接收天线、与室外接收天线通过射频线缆连接的转发器主机、与转发器主机的输出端通过射频线缆连接的室内发射天线，其特征在于：转发器主机包括与室外接收天线通过射频线缆连接的功分器、与功分器输出端连接的下变频模块、与下变频模块的输出端连接的数字处理模块、与数字处理模块的输出端连接的主控模块、与主控模块连接的人机交互模块和上变频模块、电源单元，上变频模块与数字处理模块连接，室外卫星信号进入转发器主机首先通过功分器，分为9路射频信号，按频点进行滤波、放大、下变频、ADC处理，以供数字处理模块使用，数字处理模块对每个射频通道的信号经数字滤波，以精确保留所需要的导航频点的授权码和非授权码信号，主控模块向上变频模块发送单频点增益调节和开关指令，实现单频可控的转发功能。2.根据权利要求1所述的具有单频点开关的导航卫星信号转发器，其特征在于：所述功分器包括放大电路和功分电路。3.根据权利要求1所述的具有单频点开关的导航卫星信号转发器，其特征在于：所述下变频模块包括用于处理不同频点信号的若干射频通道，射频通道包括第一射频滤波器、第一低噪声放大器、第一π型衰减器、第一混频器、第一中频滤波器和第一AD转换器，射频信号输入到射频通道，第一级射频滤波器进行频段选择，第一低噪声放大器进行信号放大，同时预留出第一π型衰减器为增益调节预留出设计余量，然后将放大后的信号进行下变频处理，第一混频器将输入的射频信号和本振信号进行混频，输出对应频段的中频信号，通过第一中频滤波器选择理想的中频信号，输出至第一AD转换器进行数字信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁兴明，杨美娟，谢幸福，唐庆，
申请(专利权)人：河南北斗博通科技有限公司，
类型：新型
国别省市：