信号模拟器

摘要： 文章主要讨论了一种信号模拟器的硬件组成、工作原理以及软件架构,重点叙述了信号模拟器的关键技术及问题解决途径,并对其实现情况进行了分析。

摘要： 针对传统仪表着陆系统(ILS)信号模拟器成本高,智能化程度低,专用化高,通用性差的缺点,设计了一种基于矢量信号发生器的仪表着陆系统模拟器。采用FPGA实现多种调制信号的合成,利用矢量信号发生器的本振信号产生载波,使用矢量信号源的功率调节电路实现输出电平的连续可调,满足并优于模拟器输出信号的要求。本文首先从原理上分析了仪表着陆信号模拟器和矢量信号发生器,然后实现了航向、下滑与指点新标的模拟器,最后给出实际的测试结果,完全满足设计要求和实际应用。

摘要： 航空机载设备在地面维护时需要模拟各种测试信号,为降低信号模拟器的成本,提高模拟器的适应性,实现一个模拟器完成多个信号的模拟,提出了一种软件DDS信号生成和硬件乘法器相结合的方法,实现了在硬件和软件成本最优的情况下,生成航空测试复杂信号。

摘要： 根据罗兰C导航系统信号的基本特征,以软件无线电理论为指导思想,设计一种罗兰C系统信号模拟器.该模拟器采用通用计算机和现场可编程门阵列(FPGA)芯片构建上位机、下位机架构,基于PCIE进行上下位机通信,模拟产生罗兰C导航系统信号.针对实际信号环境,该模拟器可以模拟多台链信号、天波信号、单频干扰、噪声干扰等信号场景.该模拟器可应用于罗兰C信号特征研究及接收设备的维修检测等.

摘要： 利用硬件信号模拟器可以标定电离层TEC监测仪的差分码偏差.通过对相同接收机时隔近41.5月进行的两次差分码偏差标定实验,以GPS系统为例分析了硬件标定法得到的差分码偏差随时间的长期变化情况.结果 表明:接收机差分码偏差均值从第一次实验的16.122 ns增加至第二次实验的16.749 ns,在约41.5月的时间内增加约0.627 ns,月增量为0.0151 ns,增加比较缓慢;第二次实验的差分码偏差标准差也有所增加,但增量也不大(均值分别为0.05 ns和0.07 ns).此外,两次标定实验的TEC测量精度(均方根误差)均达到约0.3 TECU,对应的差分码偏差误差约0.1 ns,这说明该接收机差分码偏差变化的一致性较好.若不加以再次标定,第二次实验时TEC测量误差将增加至约1.8 TECU,月增量约为0.0434 TECU.

摘要： 针对微电阻率测井仪检验装置在实验室环境下缺乏测井极板这一问题,提出了 一种基于微电阻率成像测井检验装置信号模拟器的方案.从微电阻率成像测井仪和测井仪器检验装置原理出发,首先要分析测井仪器检验装置需要测试被测极板的技术指标和时序图,根据测井极板所需要采集的信号,然后根据时序图和测试需求绘制出系统的硬件电路图,就可在缺乏测井极板的情况下,给测井极板检验装置提供模拟的信号来源.结果表明:微电阻率检验装置信号模拟器能够产生测井检验装置所需要的信号.

摘要： 设计了一款硅漂移探测器(Silicon Drift Detector,SDD)信号模拟器用于测试SDD读出电子学的性能.该信号模拟器采用现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)作为核心器件,利用其丰富的可编程逻辑资源产生多组振荡环,将其输出相异或生成均匀分布的真随机数.首先通过伯努利试验将均匀分布的随机数转化为时间间隔服从指数分布的脉冲序列,然后对随机数进行了美国国家标准与技术研究院(National Institute of Standards and Technology,NIST)随机性测试,最后测试了信号模拟器输出脉冲的时间间隔和计数率特性,结果表明:SDD信号模拟器的输出脉冲时间间隔服从指数分布、输出计数率范围为1.6～813.8 ks?1、输出脉冲的电压范围为2.5～50 mV、脉冲最小时间间隔为9.6 ns,并且可长时间稳定工作.

摘要： 针对目前发动机信号模拟器实时性差、模拟信号类型单一的问题,提出一种基于实时虚拟仪器的发动机硬件在环仿真(HIL)信号模拟器的实现方法.首先阐述了模拟器的总体架构方案;其次给出发动机信号调理的硬件方法,详述了油门踏板等传感器的硬件连接;然后以曲轴、凸轮轴信号发生器为例阐述LabView和Simulink混合编程技术在发动机信号软件模拟中应用;最后给出系统调试结果.该信号模拟器完全满足实际使用需求.

摘要： 本文讨论了一种飞机起落架轮载及收放信号模拟器的工艺设计过程,围绕工艺设计过程进行了分析,总结了工艺设计心得,为今后同类产品的工艺设计积累了经验.

摘要： 为解决信号模拟器专用测试设备三角波线性度的测试标定需求,提出一种基于起始触发相位调整的三角波线性度测试方法.以设备外触发输出作为基准,通过调整三角波的起始触发相位,将三角波的上升沿或下降沿进行梯级水平切割,采用数字示波器和数字电压表组合方式进行监视和测量不同梯级的电压,利用最小二乘法计算出三角波上升沿或下降沿的线性度,并对测量结果的不确定度进行分析评定.测量结果比对表明,设计的三角波线性度测试方法切实可行,能推广应用到函数发生器三角波线性度的测试,具有很好的实用性.

摘要： 研制可模拟多种波形、宽频带信号的雷达信号模拟器,能够有效地对各类雷达系统进行性能测试和验证.分析了雷达信号模拟器系统设计方案,推导出基于DDS技术的雷达信号生成参数,并提出了多种雷达波形产生及频率捷变的实现方案,设计并实现了可产生多种雷达波形、工作频率范围宽、可实现快速跳频的雷达信号模拟器系统.

摘要： 依据国家计量技术规范《JJF 1471-2014 全球导航卫星系统(GNSS)信号模拟器校准规范》校准加加速度范围时,实时频谱分析仪记录的加加速度过程起始时刻与之前的静态过程频谱变化不明显,通过人工观察判断扫频过程起止时间误差较大,本文提出了一种基于频率计数器的加加速度动态范围测量方法,并进行了频率计数器在不同闸门控制方式以及闸门时间下的加加速度范围测量实验,结果表明:当采用外部闸门控制测量方法时,在1s闸门时间情况下的加加速度测量结果精度较高,适用于卫星导航信号模拟器加加速度动态性能的测量.

摘要： 卫星导航信号模拟器是测试和评价导航接收机的重要工具,但其价格昂贵,测试成本较高.本文以GPS信号为例给出了一种卫星导航数字中频信号的产生方法,可用于基带算法和基带芯片的验证.信号产生时考虑了信号功率控制和各种传播时延,可以定制用户轨迹,满足多种测试需求.与常规的卫星导航信号模拟器相比,设计灵活,易于修改,大大减小了基带算法与基带芯片的测试成本,同时也便于对新的信号体制进行验证.

摘要： 卫星导航信号模拟器广泛应用于导航系统验证、用户设备检测等领域,其用户动态仿真的正确性和准确性一直以来都是业界关注的焦点.本文提出了一种卫星导航信号模拟器仿真动态特性的动态测量方法.以仿真角速度的测量为例,该方法通过测量模拟器在仿真圆周运动过程中各时刻输出的射频信号的多普勒频移,利用回归分析方法,以正弦方程拟合多普勒时变曲线,由该曲线的拟合参数得到角速度测量值.经实验验证,采用该方法测量角速度,其测量结果的扩展不确定度为0.03rad/s(p=95％).基于相同的原理,应用线性方程或二次多项式方程对匀加速或匀加加速直线运动过程的多普勒时变曲线进行回归分析,也可以实现对模拟器的仿真加速度、加加速度进行高准确度测量,实验结果显示其扩展不确定度分别可达1m/s2(p=95％)、2m/s3(p=95％).因此,理论分析和测试结果表明本方法可以作为通用的模拟器动态特性的测试方法应用于模拟器检测、校准等领域.

摘要： 北斗卫星导航系统(BDS)是我国自主研发的全球卫星导航系统.北斗卫星导航系统信号采用QPSK调制,提高了数据传输速率,改善了定位性能,成为目前全球卫星定位系统现代化发展的研究方向之一.北斗卫星信号模拟器根据用户提供的信息产生逼真的仿真信号,用于导航系统前期的验证和接收机性能测试,因此研制北斗B2信号模拟器非常必要.由于多普勒的存在,载波、C/A码和数据码的频率是动态变化的.为了模拟真实情况下的卫星导航信号,基于DSP利用载波多普勒设计相关信号参数,DSP利用该参数控制FPGA产生频率变化的B2卫星中频信号.利用软件接收机验证了产生信号的正确性.

摘要： 本文提出了一种卫星导航信号模拟器动态参数——伪距输出量与速度输出量的测试方法,并介绍了该方法的测试原理与计算方法.该方法对模拟器进行测试,在没有导航接收机的情况下,利用数字示波器和频谱分析仪对卫星导航信号模拟器在不同仿真场景下的输出进行分析计算,即可得到伪距相位控制误差、伪距变化率、速度以及速度分辨率等输出量的实际值.最后使用该方法进行了实际测量,结果满足要求.

摘要： 在雷达产品生产调试过程中,雷达信号模拟器起着重要的作用.由信号模拟器提供的杂波、目标信号是验证雷达信号处理机性能不可或缺的部分.文章从雷达杂波回波模型出发,介绍了杂波的建模仿真方法,在此基础上,采用零记忆非线性变换法和球不变随机过程法,分别实现了具有代表性的相参相关韦伯尔分布和相关K分布杂波的建模和仿真,最后对杂波的空间相关性进行了简要介绍.仿真结果表明:产生的杂波数据能够很好的满足杂波的幅度分布特性和功率谱特性的要求,仿真结果与理论结果较为吻合,能满足实用性要求.

摘要： GNSS信号模拟器的研制涉及伪码扩频调制与载波相位精确控制等许多高精尖技术,技术难度大.以GPS L1信号模拟器为例,介绍模拟器实现整体流程,详细分析模拟器上位机软件中若干参数的算法及相应参数传输到中频板卡后的处理方式,分析参数对接收机定位精度的影响,改变参数的数值并用接收机验证定位效果,总结规律及经验,为后续模拟器的开发研制提供经验借鉴.

摘要： 介绍了一种用于雷达及电子战应用的宽带信号生成系统.该系统采用两片DAC,采样率最高为1 Gs/s,分辨率14位,每路信号带宽最高为500 MHz.系统采用直接数字波形合成方式,由FPGA进行信号的传输及控制.波形数据存储采用ZBT-SRAM,与上层控制模块采用PC 104+接口.对该系统的设计、实现以及测试结果均进行了详细描述.

摘要： 供电电源的设计是卫星导航模拟器中频板卡设计中的一个重要组成部分,从系统供电、中频板卡需求、电源芯片选择、上电顺序等方面对电源设计进行了分析,提出了完整的电源设计方案,可满足系统的供电需求,并在实际应用中验证了方案的有效性和稳定性.

摘要： 本发明建议了，构造用于液压的助力‑车辆制动设备的踏板行程模拟器（2），它具有在缸（3）中能够移动的活塞（6）并且具有活塞弹簧（12），所述活塞弹簧对于活塞（6）逆着一种位移地进行加载，其中，所述踏板行程模拟器（2）具有用于活塞（6）的冲程限制器（13，14）。本发明还建议了，具有这种类型的踏板行程模拟器（2）的液压块以及用于调整这种类型的踏板行程模拟器（2）的特性曲线的方法。

摘要： 本发明涉及一种基于信号处理机的声纳基阵信号模拟方法、系统及模拟器。所述方法在以多核DSP为核心的标准信号处理机硬件环境中完成，具体包括以下步骤：首先，模拟产生舰船辐射噪声及海洋环境噪声并作为目标信号；其次，将目标信号传递到声纳基阵阵元；然后，在声纳基阵阵元中选定一个阵元作为参考阵元，计算该参考阵元的接收目标信号，对到达基阵其他各阵元的每条传播路径上的信号进行相应的阵元间延时从而得到其他阵元的接收目标信号；最后，对接收到的目标信号进行处理，并传输到外部。所述系统包括：舰船辐射噪声生成模块、海洋环境噪声生成模块、阵元域信号仿真模块和数据输入输出模块。本发明具有体积小、通用性强和智能化程度高等特点。

摘要： 本申请适用于卫星导航领域，提供了一种卫星信号模拟器的时间同步系统、方法和卫星信号模拟器。所述方法包括以下步骤：通过卫星信号接收机接收真实的卫星信号，产生秒脉冲信号，并传输至卫星信号模拟器的FPGA模块；FPGA模块使用时钟信号对秒脉冲信号进行粗计数得出本地晶振产生的时钟相对卫星时钟的粗略时间间隔差；FPGA模块根据粗略时间间隔差，通过构建进位链进行进位链细计数，计算出时钟上升沿和秒脉冲上升沿之间的精确差值，从而得到本地时钟和卫星时钟的精确时间间隔；FPGA模块根据精确时间间隔通过晶振驯服的方式修正本地晶振的频率，使本地晶振产生优化的时钟信号。本申请达到和真实秒脉冲信号同步，加强了卫星信号模拟器和真实卫星的相关性。

摘要： 本发明适用于导航领域，提供了一种GPS共视信号模拟生成方法及GPS共视信号模拟器。所述方法包括：接收星历参数和用户设置的参数信息；根据星历参数和仿真时间计算所有卫星的位置；分别计算两观测站相对于任一卫星的仰角，并分别确定所有对于两观测站可见的卫星；确定对于两观测站同时可见的卫星，将所述对于两观测站同时可见的卫星作为两观测站的共视卫星；针对每颗共视卫星生成相应的GPS共视信号导航电文；依次对每颗共视卫星的GPS共视卫星导航电文进行扩频调制和载波调制生成GPS共视卫星中频信号。本发明实现了模拟GPS共视信号，方法简单，可扩展性好。

摘要： 本申请适用于卫星导航领域，提供了一种卫星信号模拟器的时间同步系统、方法和卫星信号模拟器。所述方法包括以下步骤：通过卫星信号接收机接收真实的卫星信号，产生秒脉冲信号，并传输至卫星信号模拟器的FPGA模块；FPGA模块使用时钟信号对秒脉冲信号进行粗计数得出本地晶振产生的时钟相对卫星时钟的粗略时间间隔差；FPGA模块根据粗略时间间隔差，通过构建进位链进行进位链细计数，计算出时钟上升沿和秒脉冲上升沿之间的精确差值，从而得到本地时钟和卫星时钟的精确时间间隔；FPGA模块根据精确时间间隔通过晶振驯服的方式修正本地晶振的频率，使本地晶振产生优化的时钟信号。本申请达到和真实秒脉冲信号同步，加强了卫星信号模拟器和真实卫星的相关性。

摘要： 本申请适用于卫星导航领域，提供了一种卫星信号模拟器的时间同步系统、方法和卫星信号模拟器。所述方法包括以下步骤：通过卫星信号接收机接收真实的卫星信号，产生秒脉冲信号，并传输至卫星信号模拟器的FPGA模块；FPGA模块使用时钟信号对秒脉冲信号进行粗计数得出本地晶振产生的时钟相对卫星时钟的粗略时间间隔差；FPGA模块根据粗略时间间隔差，通过构建进位链进行进位链细计数，计算出时钟上升沿和秒脉冲上升沿之间的精确差值，从而得到本地时钟和卫星时钟的精确时间间隔；FPGA模块根据精确时间间隔通过晶振驯服的方式修正本地晶振的频率，使本地晶振产生优化的时钟信号。本申请达到和真实秒脉冲信号同步，加强了卫星信号模拟器和真实卫星的相关性。

摘要： 本发明涉及一种声纳信号模拟器延时控制的声纳信号模拟方法及装置，通过FPGA使用DDS的方式生成信号，充分的利用了FPGA上的运算资源，ARM只需要根据声纳信号模型计算频率控制字和相位控制字交由FPGA完成DDS。本发明将信号时延模块与串并转换模块结合，通过调整可变长度移位寄存器长度以调整时延大小，同时使用梯级组合型移位寄存器有效的降低了移位寄存器触发链组合逻辑所需要的资源。本发明通过FPGA的并行处理能力同步的产生多路不同时延的并行信号，避免了采用循环读取地址的方式导致系统效率降低。

摘要： 本发明公开了一种基于ZYNQ的卫星导航信号模拟器，包括ZYNQ中频信号生成模块、上变频模块和信号发射模块。中频信号生成模块信号输出端口与上变频模块信号输入端口相连、上变频模块信号输出端口与信号发射模块信号输入端口相连。本发明还公开了基于ZYNQ的卫星导航信号模拟器的信号模拟方法，用于生成卫星导航信号。本发明用于发明一种一体化小型化的卫星导航信号模拟器，方便、灵活的应用于大型设备检修、故障检测等特殊场景。

摘要： 本发明公开了一种基于CPU+GPU+FPGA的卫星导航信号模拟器，包括仿真控制计算机，仿真控制计算机依次与USB3.0模块、中频模块、射频模块、发射模块连接，同时仿真控制计算机还连接人机交互模块。仿真计算机中包括CPU模块、GPU模块；中频模块中包括FPGA模块、数模转换模块和时钟模块。其中，时钟模块的10MHz输出还与射频模块的10MHz时钟输入相连接。仿真计算机属于上位机部分。中频模块和射频模块在下位机机箱中。本发明还公开了基于CPU+GPU+FPGA的卫星导航信号模拟器的信号模拟方法，本发明可对导航接收设备进行精确的常规测试和性能评估，降低或完全节省进行现场测试的高昂费用；可用于多种卫星制导系统协同仿真中，具有闭环实时仿真功能。

摘要： 本发明适用于卫星导航领域，提供了一种GNSS多径信号模拟方法和GNSS多径信号模拟器。所述方法包括：根据多径卫星信号模拟参数计算得到每个多径信道中的多径信号幅度以及多径信号和直射信号到达接收机前端的时间差；根据模拟源的仿真参数和多径信号到达接收机前端的时间计算得到满足多径信号相位延迟量要求的多径信号的频率控制字；根据多径信号的频率控制字生成一路或多路多径正弦载波和伪码信号；将伪码信号与卫星导航电文数据进行扩频调制，并将扩频调制后的数据再次调制到多径正弦载波上，得到多径数字中频信号。本发明的方法生成的多径信号的码相位和载波相位分辨率高、相位调控精细，且生成的卫星信号鲁棒性好、逼真度高和信号连续性优。