高性能GNSS記錄回放測試儀

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系統概述

基于射頻記錄回放技術(RF Record & Playback)的全球衛星導航系統(GNSS)半實物仿真測試設備目前已被國內外眾多硬件制造商和質檢機構采用,

并廣泛用于高性能GNSS接收機的驗證測試和可靠性檢驗。在國內,隨著具有完全自主知識產權的北斗衛星導航系統(Beidou)應用越來越廣,相關的高

性能北斗接收機測試要求也越來越多。

衛星信號模擬器主要用于測試北斗接收機在模擬的電磁環境下的基本電性能,這個測試方法也稱為虛擬仿真測試。雖然衛星信號模擬器的功能和性能日臻

完善,但即使是最新型的衛星信號模擬器也不能完全滿足產品在設計、改進、驗證等全部研發環節的測試需求。

因為衛星信號模擬器在應用中還有這些不足:

1大范圍的衰落效應是很難模擬的,比如在北斗接收機在城市高樓間運動,不同位置遮擋的衛星和衰落都是不一樣的。

2增加標定的噪聲(calibrated noise)是很困難并不可預估的。

3各種電磁仿真的模型是根據統計學原理平均的,并且能設置的范圍通常不超過十個波長。

4真實的反射信號經常會比模型里能設置的數值大,等等。因為GNSS應用環境的復雜性,基于均值和經驗公式設計的衛星信號模擬器還不能完美的模擬復

雜和隨機出現的各種電磁效應。

如果北斗接收機的應用關乎生命和財產安全,則還需要室外測試,室外測試也稱為實物仿真測試。室外測試的目的是驗證產品的a準確性b完整性(亦稱為

可靠性或正直性)c連續性d有效性四個基本特性。鑒于GNSS接收機驗證測試的巨大復雜性,國外高精度和高動態GNSS接收機制造商,都是以產品在室外

實地測試與其他精密測試方法(如光學測量)做數據的比對,來判斷產品是否達到四個基本特性的要求。實物仿真測試需要開闊的室外試驗場地和相應的

測試儀器和設備。通常室外實物仿真測試都是選擇各種極端的場景和天候,比如在城市里高樓間形成的城市峽谷,在有大氣擾動的天氣下(如太陽耀斑帶

來的電離層閃爍)等測試場景,在這樣嚴苛的場景下通過測試的產品才可以確保其四個基本特性的可信性。但是室外測試同樣有很多問題,比如有許多不

可復現的因素會影響結果的判斷,衛星星座圖時刻在變化,很難判斷測試結果的變化是由于產品軟硬件的改動還是測試信號的變化。比如費時費錢,用于

飛行器導航用途的GNSS接收機測試,每次試驗都要載機重復飛行,設備安裝和等待飛行調度需要大量時間。

東信微波基于射頻記錄回放原理開發的RP6100高性能北斗接收機半實物仿真測試系統,可以把在實物仿真測試場景中得到的射頻信號記錄為電子文件

,在實驗室內可控電磁環境下將電子文件回放為射頻信號,高重復性的重建實物仿真測試場景。從而可以有效的提高實物仿真測試的效率并節約測試費

用。東信微波的RP6100高性能GNSS記錄回放測試儀針對國內的使用環境和質檢法規而開發,是對產品有較高性能和可靠性檢測要求用戶的必備測試儀

器,這套設備可以有效的彌補虛擬仿真和實物仿真兩種測試方法的不足,是上述兩種測試方法的有益補充。

功能特點

根據GNSS的通用技術要求和國內北斗應用環境設計的硬件架構,兼顧實用性和經濟性,北斗信號記錄儀前放增益可達50dB,噪聲系數

最小可到2dB,采樣帶寬40MHz,IQ基帶采樣位數16Bit。

提供“測試場景”數據產品,完善的交鑰匙產品和服務。

針對高性能北斗接收機測試專門開發和優化的“信號監視器”功能,可實時監測被記錄和回放的北斗衛星信號,針對高性能北斗接收機

測試的實用性。

采用東信微波成熟的模塊化和平臺化設計,可靈活配置系統軟硬件,便于擴充系統應用,保護設備投資。

東信微波本地化技術服務團隊,可定制的數據處理功能,詳細的測試報告,一目了然

RP6100高性能GNSS記錄回放測試儀主要用途

a高性能接收機制造商和芯片設計公司用于產品回歸測試和壓力測試

b質檢機構用于產品預認證或預驗收測試

基于RP6100高性能GNSS記錄回放測試系統的擴展測試系統主要用途

a陸基和?;鶎崟r差分接收機(RTK)測試

b抗干擾接收機(Anti-Jamming)和抗干擾天線(CRPA)測試

c復合接收機(Beidou/INS)測試

d高動態接收機(High Dynamic)測試

RP6100北斗信號記錄儀配置

?標準儀表和設備,包括:

a)??????? PXI接口矢量信號分析儀:用于將北斗的射頻信號轉化為數據流。(數量可根據需求配置)

b)??????? PXI接口矢量信號發生器:用于將數據流轉化為北斗的射頻信號。(數量可根據需求配置)

c)???????? PXI接口嵌入式PC:用于運行系統軟件。

d)??????? PXI機框:用于放置PXI接口儀器和嵌入式PC。(數量可根據需求配置)

e)??????? 多模GNSS接收機:用于標記被記錄GNSS信號。

f)????????? 高清攝像頭:用于記錄測試場景視頻信號。

g)??????? 磁盤陣列:用于存儲測試數據。

h)??????? 19寸防震機柜和直流電源:放置PXI儀器、射頻接口箱和磁盤陣列,用于室外實驗。

射頻接口箱(RP6100-RFB)是系統的重要射頻部件,包含三個功能模塊:

a)??????? 高性能L波段低噪聲放大器:用于放大GNSS信號,

b)??????? 直流偏置輸出模塊,為有源接收天線供電。

c)??????? 濾波器和功分器:用于提供濾波、耦合等信號調理功能。

系統軟件(RP6100-SW)用于實現系統控制,執行自動測試;圖形化界面管理所有測試項目、測試步驟及參數設置,避免繁瑣的儀表按鍵和

設置,減少誤操作;輸出定制化測試報告。

測試能力

根據儀器射頻指標和經驗數據測算,RP6100 高性能GNSS記錄回放測試儀技術指標如下

方式 GPS GLONASS
接收機噪聲 RP系統噪聲 接收機噪聲 RP系統噪聲
L1 C/A Code 5cm 0.3cm 15cm 0.9 cm
L1 Carrier Phase 0.5mm 0.02 mm 1.5mm 0.06 mm
L2 P(Y) Code 8cm 0.5 cm 8cm 0.5 cm
L2 Carrier Phase 1.0mm 0.05 mm 1.5mm 0.07 mm

系統設備配置清單

PXI接口矢量信號分析儀

PXI接口矢量信號發生器

PXI機框

PXI接口嵌入式PC

高精度北斗接收機

高清攝像頭

射頻接口箱RP6100-RFB

19寸磁盤陣列

19寸防震機柜帶顯示器

系統軟件RP6100-SW

系統附件(線纜接頭等)RP6100-ACC

3臺(數量可根據需求配置)

3臺(數量可根據需求配置)

2臺(數量可根據需求配置)

2臺

1臺(由客戶提供或指定)

1個

1臺

1臺(容量可選)

1個

1套

1套

欲了解基于RP6100的擴展測試系統方案與配置,請咨詢東信微波技術工程師

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