高效测试多频率、多星座 GNSS 接收机

您的任务

所有可用的 GNSS（包括现代化的 GPS、GLONASS、Galileo 和北斗）都已经（或至少已经计划）在 L 频段的多个频率上提供定位服务。在不同载波上使用多个信号有助于显著提高接收机位置估计（导航解决方案）的准确性和可靠性。因为处理 L1 和 L2 信号的接收机能够计算电离层延迟，从而消除相应的位置误差。在所有可用 GNSS 中，空间导航卫星的总数超过 120 个。全球大部分地区平均可以观测到约 30 颗卫星。这些空间飞行器 (SV) 均可以在不同频率中提供多种定位服务。

此外，可见卫星的信号不仅会通过接收机视线被接收，还会被附近建筑物或其他障碍物反射。很显然，接收机相关要求随着 GNSS 星座的演变而逐渐增加，执行真实模拟也变得更加复杂，计算成本也更加高昂。

为了开发能够进行多星座信号处理的全新接收机，工程师需要使用高度精确、多功能的模拟器来验证功能和性能。模拟器需要尽量真实地为任何 GNSS（例如 GPS、Galileo、GLONASS 或北斗）组合和频率提供信号。因此，模拟器的信道预算必须足以覆盖所有可见空间飞行器、大量定位服务（例如 L1 C/A 或 E1 OS）以及反射回波。另外，工程师必须考虑信号传播特性（例如，对流层和电离层效应）、系统特性（例如，轨道和时钟误差），以及用户环境（例如，阴影或其他损伤）。

罗德与施瓦茨解决方案

R&S®SMW-K120 是一款先进的 GNSS 选件，可将 R&S®SMW200A 矢量信号发生器转变为功能强大的 GNSS 模拟器和紧凑型解决方案，可执行高效的 GNSS 接收机测试。借助特殊的 GNSS 高级图形用户界面，可以轻松直观地设置复杂的测试场景。

信道数量高达 144 个，可以实时生成多种带 GPS、Galileo、GLONASS 和北斗信号的不同场景。接收机的模拟位置可以为静态，用户也可以导入路径点文件以设置移动场景。模拟器甚至可以模拟车辆姿态的变化。用户可以单独更改天线方向图，也可以设置安装位置。用户还可以使用车身遮蔽文件模拟天线外壳可能造成的阴影。

配置多频率场景

R&S®SMW200A 可以为多频率场景提供集成式附加射频源。因此，用户可以使用单个仪器为所有重要的 GNSS 频段同时生成信号，例如 L1、L2 和 L5 信号。可以应用不同的电离层模型来评估多频率接收机的误差抑制能力。用户可以使用标准模型（例如 GPS 使用的 Klobuchar 模型或 Galileo 提出的 NeQuick 模型），也可以加载历史模型。在多频率接收机上进行传导测试时，所有输出信号在合路器中进行叠加，然后馈入接收机的天线端口。也可以在屏蔽暗室中进行接收机空中 (OTA) 测试。通过暗室内的多个天线将测试信号提供给 GNSS 接收机。

使用多个 GNSS 星座

R&S®SMW200A 可以为不同 GNSS 的 144 个信道生成信号，以便支持使用复杂测试信号的接收机测试。如此，可以轻松设置涵盖所有 GNSS 空间飞行器的真实场景。

如果测试用例需要混合 GNSS 信号并预定义最少/最多的卫星数量，则可以根据 GNSS 设置相应限值。另外，可以在操作中实时手动打开或关闭所有卫星，确保模拟不会中断。

还可以改变各个功率电平，或为每个卫星实时分配伪距误差。这可用于测试接收机自主完善性监测 (RAIM) 功能。在内置的模拟监测器上可以观察到真实的卫星消失和再现情况（参见左下图）。

优点和主要特性

R&S®SMW200A 是测试多频率、多 GNSS 接收机的理想解决方案。它可在受控实验室环境中确保实际且可重复的测试条件，并具有以下主要特性：

• 支持多星座场景，信道多达 144 个
• 支持所有重要 GNSS

- GPS L1/L2（C/A 及 P 代码）、L2C、L5

- GLONASS L1/L2 C/A 代码

- Galileo E1、E5a、E5b

- 北斗 B1I/B2I

- QZSS L1 C/A

• 轻松配置多频率 GNSS 场景