北斗接收機抗干擾性能自動測試方法和系統技術方案

本發明專利技術提供一種北斗接收機抗干擾性能自動測試方法和系統，衛星信號和干擾信號模擬源接收上位機發來的設置參數，模擬用戶運動軌跡和狀態，并根據預設的星歷參數生成北斗衛星導航信號和各種干擾中頻數字信號；生成的北斗衛星信號和多種干擾信號經DA、上變頻和功率調節后通過天線從不同位置和方位發射出去；被測接收機放置在轉動平臺上并隨轉動平臺轉動；接收機同時接收衛星信號和多個干擾信號，并完成對信號的抗干擾處理、信號處理和導航解算，輸出不同干擾模式下相應的定位結果，并輸出到上位機，上位機完成接收機抗干擾性能評估，并把評估結果輸出。本發明專利技術不但可測試接收機在時域和頻域的抗干擾能力，而且還能夠測試接收機在空域的抗干擾能力。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及衛星導航領域，具體涉及ー種北斗接收機抗干擾性能自動測試方法和系統。
技術介紹
衛星導航已滲透到現代戰爭的各個環節，成為獲得軍事優勢甚至奪取作戰勝利的強有力手段，在戰爭進程的每個環節發揮著不可替代的作用，干擾衛星導航不但可以破壞隱形飛機、巡航導彈和其他作戰飛機的準確攻擊，也能破壞它們之間的作戰協同，對反空襲作戰的勝利能起到重要的作用。作為ー個不斷完善、功能強大的導航定位系統，北斗(BD)將在高技術條件下的信息戰爭中發揮著巨大的威力，但同時也不斷暴露出自身的弱點，面臨著各種挑戰。只有認識、解決包括BD信號的干擾與抗干擾在內的各種問題，才有可能在未`來戰爭中處于主動、主導地位。目前大多數現代化制導武器多采用衛星導航系統、若做到既要干擾敵軍制導武器，又不能被敵軍干擾己方的制導武器目的，就要求BD干擾與反干擾設備都要擁有，才能在實戰中取得主動權。因此，需要對導航站中的BD對抗技術進行深入細致的研究，最大程度地消弱敵方的導航作戰能力，最大限度地提高我方的導航能力，掌握未來戰場的主動權。目前的衛星導航干擾最有效、最經濟的方式是對導航接收機的干擾，其干擾模式主要有三類壓制式干擾、欺騙式干擾和脈沖式干擾。具體的干擾樣式多種多樣，例如窄帶/寬帶信號、寬帶高斯噪聲、単音連續波、掃頻連續波、脈沖連續波、鋸齒波、調制波等。針對上面所講的干擾源，衛星導航接收機的抗干擾技術也大致可以分為3類自適應濾波技術、基干天線的抗干擾技術和接收機信號處理抗干擾。每種抗干擾的技術都有其優劣性，如何精確測定接收機抗干擾能力，對衛星導航系統的干擾抑制技術的研究，對我國BD2的發展具有重要的應用價值，并為其提供測試理論支持和數據和測試依據。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種北斗接收機抗干擾性能自動測試方法和系統，其不但可以測試評估北斗接收機在時域和頻域上的抗干擾能力，而且還可以測試接收機在空域上的抗干擾能力，井能以報表的形式提供測試評估結果。為解決上述問題，本專利技術是通過以下方案實現的—種北斗接收機抗干擾性能自動測試系統，主要由上位機、衛星信號和干擾信號模擬源、轉動平臺和被測接收機組成；其中衛星信號和干擾信號模擬源包括DSP信息處理模塊、FPGA信號處理模塊、多路DA轉換模塊、多路射頻模塊和多個發射天線；上位機連接DSP信息處理模塊，DSP信息處理模塊與FPGA信號處理模塊相互連接，FPGA信號處理模塊的輸出端分為多路，每一路均經由一路DA轉換模塊與一路射頻模塊連接，每一路射頻模塊上均連接有ー個發射天線；上述多個發射天線環繞設置在轉動平臺的周圍；被測接收機放置在轉動平臺并跟隨轉動平臺運動，轉動平臺的運動控制端連接在上位機的輸出端上；被測接收機的輸入端接收來自衛星信號和干擾信號模擬源發送的信號；被測接收機的輸出端與上位機的輸入端連接；上位機完成控制參數設置、參數顯示和抗干擾性能評估結果存放；其中設置的控制參數包括用戶運動場景、仿真時間、星歷文件、誤差模式和干擾模式；衛星信號和干擾信號模擬源的DSP信息處理模塊根據上位機發來的用戶運動場景，模擬用戶在仿真時間內的運動軌跡；根據星歷文件提取星歷參數并完成北斗導航電文解碼；根據星歷參數建立衛星的位置信息并結合用戶在仿真時間內的運動軌跡，判斷可見星；根據誤差模式計算誤差、并加載誤差源；衛星信號和干擾信號模擬源的FPGA信號處理模塊對于每顆可見衛星分配到相應的信號生成通道，井根據用戶位置和衛星位置計算相應仿真時刻的每個通道信號的初始載波相位、初始偽碼相位和初始載波頻率；再根據頻率信息生成相應的載波、碼和電文信號，并完成偽碼擴頻調制和載波調制，生成北斗中頻數字信號；然后再根據上位機設置的干 擾源模式，對生成北斗中頻數字信號采用直接數字式頻率合成器處理后生成各種中頻數字干擾信號；衛星信號和干擾信號模擬源的多路DA轉換模塊各自對北斗中頻數字信號和各種中頻數字干擾信號中的一路信號進行數模轉換后送入對應的射頻模塊中；衛星信號和干擾信號模擬源的多路射頻模塊分別對數模轉換后的中頻模擬信號進行上變頻到北斗射頻頻率，生成多路北斗射頻信號；衛星信號和干擾信號模擬源的多個發射天線分別將多路北斗射頻信號發射出去;被測接收機同時接收衛星信號和干擾信號模擬源發射出的一路衛星信號和多路干擾信號，并完成對信號的抗干擾處理、信號處理和導航解算，輸出不同干擾模式下相應的定位結果至上位機中；上位機根據被測接收機返回的定位結果綜合評估終端的抗干擾能力，最終的評估結果以圖標或文件的形式存儲和輸出。上述系統中，上位機設置的干擾模式包括欺騙干擾模式、壓制干擾模式和脈沖干擾模式。上述系統中，上位機通過統計和分析被測接收機在衛星信號和干擾信號模擬源在不同的衛星信號輸出功率、不同的干擾模式和衛星干擾信號頻率條件下的解調抗干擾門限、碼捕獲抗干擾門限和碼跟蹤抗干擾門限，來評估被測接收機的抗干擾性能。一種北斗接收機抗干擾性能自動測試方法，包括如下步驟(I)上位機設置控制參數，其中設置控制參數有用戶運動場景、仿真時間、星歷文件、誤差模式和干擾模式；(2)衛星信號和干擾信號模擬源的DSP信息處理模塊，根據上位機發來的用戶運動場景，模擬用戶在仿真時間內的運動軌跡；根據星歷文件提取星歷參數并完成北斗導航電文解碼；根據星歷參數建立衛星的位置信息并結合用戶在仿真時間內的運動軌跡，判斷可見星；根據誤差模式計算誤差、并加載誤差源；(3)衛星信號和干擾信號模擬源的FPGA信號處理模塊，對于每顆可見衛星分配到相應的信號生成通道，井根據用戶位置和衛星位置計算相應仿真時刻的每個通道信號的初始載波相位、初始偽碼相位和初始載波頻率；再根據頻率信息生成相應的載波、碼和電文信號，并完成偽碼擴頻調制和載波調制，生成北斗中頻數字信號；然后再根據上位機設置的干擾源模式，對生成北斗中頻數字信號采用直接數字式頻率合成器處理后生成各種中頻數字干擾信號；(4)衛星信號和干擾信號模擬源的多路DA轉換模塊，分別對北斗中頻數字信號和各種中頻數字干擾信號中的一路信號進行數模轉換；(5)衛星信號和干擾信號模擬源的多路射頻模塊，分別對數模轉換后的中頻模擬信號進行上變頻到北斗射頻頻率，生成多路北斗射頻信號；(6)衛星信號和干擾信號模擬源的多路發射天線，分別將多路北斗射頻信號發射出去；(7)被測接收機同時接收衛星信號和干擾信號模擬源發射出的一路衛星信號和多 路干擾信號，并完成對信號的抗干擾處理、信號處理和導航解算，輸出不同干擾模式下相應的定位結果至上位機中；(8)上位機根據被測接收機返回的定位結果綜合評估終端的抗干擾能力，最終的評估結果以圖標或文件的形式存儲和輸出。上述方法中，上位機設置的干擾模式包括欺騙干擾模式、壓制干擾模式和脈沖干擾模式。上述方法中，上位機通過統計和分析被測接收機在衛星信號和干擾信號模擬源在不同的衛星信號輸出功率、不同的干擾模式和衛星干擾信號頻率條件下的解調抗干擾門限、碼捕獲抗干擾門限和碼跟蹤抗干擾門限，來評估被測接收機的抗干擾性能。與現有技術相比，本專利技術構建了ー個由上位機、衛星信號和干擾信號模擬源、被測接收機及轉動平臺測試系統，該系統的上位機完成參數設置、參數顯示和抗干擾性能評估結果存放；衛星信號和干擾信號模擬源接收上位機發來的設置參數，模擬用戶軌跡和運動狀態，井根據預設的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
北斗接收機抗干擾性能自動測試系統，其特征是：主要由上位機、衛星信號和干擾信號模擬源、轉動平臺和被測接收機組成；其中衛星信號和干擾信號模擬源包括DSP信息處理模塊、FPGA信號處理模塊、多路DA轉換模塊、多路射頻模塊和多個發射天線；上位機連接DSP信息處理模塊，DSP信息處理模塊與FPGA信號處理模塊相互連接，FPGA信號處理模塊的輸出端分為多路，每一路均經由一路DA轉換模塊與一路射頻模塊連接，每一路射頻模塊上均連接有一個發射天線；上述多個發射天線環繞設置在轉動平臺的周圍；被測接收機放置在轉動平臺并跟隨轉動平臺運動；被測接收機的輸入端接收來自衛星信號和干擾信號模擬源發送的信號；被測接收機的輸出端與上位機的輸入端連接；上位機：完成控制參數設置、參數顯示和抗干擾性能評估結果存放；其中設置的控制參數包括用戶運動場景、仿真時間、星歷文件、誤差模式和干擾模式；衛星信號和干擾信號模擬源的DSP信息處理模塊：根據上位機發來的用戶運動場景，模擬用戶在仿真時間內的運動軌跡；根據星歷文件提取星歷參數并完成北斗導航電文解碼；根據星歷參數建立衛星的位置信息并結合用戶在仿真時間內的運動軌跡，判斷可見星；根據誤差模式計算誤差、并加載誤差源；衛星信號和干擾信號模擬源的FPGA信號處理模塊：對于每顆可見衛星分配到相應的信號生成通道，并根據用戶位置和衛星位置計算相應仿真時刻的每個通道信號的初始載波相位、初始偽碼相位和初始載波頻率；再根據頻率信息生成相應的載波、碼和電文信號，并完成偽碼擴頻調制和載波調制，生成北斗中頻數字信號；然后再根據上位機設置的干擾源模式，對生成北斗中頻數字信號采用直接數字式頻率合成器處理后生成各種中頻數字干擾信號；衛星信號和干擾信號模擬源的多路DA轉換模塊：各自對北斗中頻數字信號和各種中頻數字干擾信號中的一路信號進行數模轉換后送入對應的射頻模塊中；衛星信號和干擾信號模擬源的多路射頻模塊：分別對數模轉換后的中頻模擬信號進行上變頻到北斗射頻頻率，生成多路北斗射頻信號；衛星信號和干擾信號模擬源的多個發射天線：分別將多路北斗射頻信號發射出去；被測接收機：同時接收衛星信號和干擾信號模擬源發射出的一路衛星信號和多路干擾信號，并完成對信號的抗干擾處理、信號處理和導航解算，輸出不同干擾模式下相應的定位結果至上位機中；上位機：根據被測接收機返回的定位結果綜合評估終端的抗干擾能 力，最終的評估結果以圖標或文件的形式存儲和輸出。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：紀元法，孫希延，符強，王守華，吳孫勇，嚴肅清，
申請(專利權)人：桂林電子科技大學，
類型：發明
國別省市：