基于simulink 的GPS卫星信号模拟器设计与仿真
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基于simulink 的GPS 卫星信号模拟器设计与仿真
作者：郑日美
来源：《科技视界》2015年第23期
【摘 要】在GPS 接收机设计仿真阶段，为了测试接收机的各种性能，需要在仿真环境中产生可用于测试的GPS 模拟信号。首先从原理上分析了GPS 信号结构，重点讲述了C/A码的产生方法。接着分析了GPS 信号的实现原理，最后利用Simulink 工具设计了GPS 卫星信号发生器，实现了L1波段上C/A码，P 码，导航电文的调制。对于民用GPS 接收机，主要捕获L1波段信号，检测本地C/A码与接收码的相差以及解调相应的导航电文。
【关键词】GPS 接收机；C/A码；GPS 卫星信号发生器；Simulink 仿真
Design and Simulation of GPS Satellite Signal Simulator Based on Simulink
ZHENG Ri-mei
（Gui Lin University of Electronic Technology， Guilin Guangxi 541004， China）
【Abstract 】In the design of the GPS receiver ，in order to test the performance of receiver， we need to produce GPS analog signal which can be used to test in the simulation environment. This paper first analyzes the structure of GPS signal， and then focuses on the method of generating C/A code. The paper also analyzes the implementation principle of GPS signal， the final design of the GPS satellite signal generator， to achieve the C/A code、P code and navigation message modulation on L1 band . For civilian GPS receivers， mainly to capture the L1 band signal ，detect the difference of local C/A code and receiving code， and demodulate navigation message.
【Key words】GPS receiver； C/A code； GPS satellite signal generator； Simulink simulation
全球定位系统（Global Positioning System，GPS ）广泛应用于经济、军事、科研等领域，能为用户提供导航、定位、授时等服务。GPS 由空间控制部分、地面控制部分、用户设备部分三部分组成[1]。在GPS 接收机设计阶段，需要测试定位算法的各项指标。因此，在仿真阶段，设计一个可靠的GPS 卫星信号模拟器显得由为重要。本文根据GPS 卫星信号的结果特点，利用Simulink 软件设计了GPS 卫星信号模拟器，采用查找表法产生C/A码，四路伪码发生器产生P 码，导航电文采用Bernoulli 随机分布模型进行建模。仿真结果表明，该方案结构简单，仿真结果可靠。
1 GPS卫星信号特点