国外对模拟器技术的研究起步较早,技术比较成 熟,所研制的模拟器不仅可以模拟L1、L2频率上的C/A 码和P 码信号,还可以模拟GPS 现代化之后的L1C、 L2C、L5C民用信号和L1M、L2M军码信号[6],部分产品还 可以模拟GLONASS系统的频分多址(FDMA)调制信号 和Galileo系统的二进制偏移载波(BOC)调制信号,甚至 还可模拟差分信号和姿态测量信号等[7]。国内对卫星导 航信号模拟器的研究起步较晚,再加上国外对模拟器技 术的封锁,技术上与国外还有一定差距,近年随着我国 BDS系统的稳步建设,国内卫星导航产业得到了长足的 发展,不少科研单位和公司展开了对导航信号模拟器的 研究,部分公司已经推出了成熟的市场化产品[8]。 国外目前有多个厂家提供多个系列的导航信号模 拟器产品,如英国Spirent公司的GSS系列模拟器[7]、美国 CAST公司的1000,2000,5000系列模拟器[9]和德国IFEN 公司的NCS系列模拟器[10]等。这里主要介绍Spirent公 司的GSS系列导航信号模拟器,来说明当前国际上高端 导航信号模拟器发展的新水平。GSS9000 是Spirent 公司新推出的导航信号模拟器,由信号发生器和运行SimGEN 软件的计算机组成[7]。GSS9000 系统采用模块 化设计,可以在单个信号发生器内支持一个或多个射频 通道单元,每个射频通道单元一般支持16 个卫星通 道。如果需要更多的信号输出,可以用多个射频通道单 元组成一个信号发生器。SimGEN 是Spirent 公司研制 的功能强大的数学仿真软件,它的标准功能包括模拟大 气效应、多路径反射、地形障碍、天线增益及相位方向 图、差分改正数据及车辆/航空/航海/航天载体的轨迹生 成和完备的误差生成等[11]。SimGEN 软件实时工作,根 据用户设定的场景生成相应的配置参数,驱动信号发生 器生成卫星导航信号。GSS9000 的模块化设计可以支 持接收机测试的不同需求,而且GSS9000还可通过扩展 配置,以支持GPS、Galileo、GLONASS 和SBAS 甚至BDS 的复合信号以满足用户测试的需求。
国内对模拟器技术的研究主要集中在高校、科研院 所和部分公司,如北京航空航天大学、中电54所、东方 联星、深圳市中冀联合技术股份有限公司 等, 这里主要介绍中冀联合卫星导航信号模拟器,以说 明国内模拟器技术的发展水平。中冀联合的 GNSS-5000B 多星座导航信号模拟器可模拟北斗一/二代、 GPS、GLONASS和Galileo四个导航系统的卫星信号,每 频点一般支持16个卫星通道,通过复用的方式,每频点 还可支持1~4 路的多径通道,通过选配组件升级, 还可支持干扰信号生成和惯导仿真功能[8]。该 模拟器配套的闭环评估软件支持接收机与模拟器的闭 环评估测试,可用于导航终端设备的研发、生产、测试、 验收和检验等。