罗德与施瓦茨

电子技术应用专栏作家——罗德与施瓦茨。罗德与施瓦茨公司是测试与测量、广播电视与媒体、航空航天|国防|安全以及网络安全领域的领先供应商。

车载卫星导航测试遇难题?R&S实时导航卫星模拟器轻松解决!

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  车载卫星导航系统是近年来发展很快的一种安装在车辆上用于对车辆进行导航的系统,就是利用车载卫星导航接收机配合电子地图来进行的,它能方便且准确地告诉驾驶者去往目的地的最短或者最快路径,是驾驶员的好帮手。作为车载导航定位系统的关键技术,GNSS市场在很多因素的驱动下正在快速发展,其中车载导航的广泛应用,以及基于位置跟踪应用的普及等等。同时,由于车联网市场、无人驾驶的出现,车载导航的要求也在不断增加,从最初的标准定位SPS(Standard Positioning System)需求,发展到现在的高精度定位PPS(Precise Positioning System)需求。

  GNSS的定位原理,简单来说,就是利用几何与物理的一些基本原理,利用空间分布的卫星以及卫星与地面点间距离交汇出地面点位置的方法。距离测量主要采用两种方法:一是测量GNSS卫星发射的测距码信号到达用户接收机的传播时间,即伪距测量;一是测量具有载波多普勒频移的GNSS卫星载波信号与接收机产生的参考载波信号之间的相位差,即载波相位测量。

  测试导航接收机的一种方案是使用外部真实的卫星信号。这种方法虽然可以使接收机在包含多种因素影响的真实环境下进行测试,但也存在很大的缺陷,如测试环境变化剧烈且不可预知,这使得无法在保证严格一致的测试条件下执行重复测试。实际上由于需要在不同时间、地点进行验证,这使得真实卫星信号测试变得更加棘手,不仅消耗很多时间和金钱,而且有些测试项根本无法完成,像高海拔和高速度测试就变得不切实际。

  导航信号模拟器克服了以上这些问题。仪表能够根据产生模拟的卫星导航信号,也可加入真实环境下接收的各种影响因素。因此,导航卫星模拟器是研发和生产中测试接收机功能和性能的理想选择。

  为推动GNSS卫星导航定位系统的发展,罗德与施瓦茨(R&S)公司推出了实时卫星导航模拟器SMBV100A以及实时高端卫星导航模拟器SMW200A,为卫星导航定位测试提供了强有力的支持。

  SMBV100A

  SMBV100A是一台高性价比的通用矢量信号发生器,具备优异的射频指标,支持几乎所有的通信和广播标准。通过配置一个或多个可选选件,SMBV100A是一台支持GPS、Glonass、Galileo和BeiDou的全能导航模拟器,为接收机测试提供了强大和可靠的单表解决方案。

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  除了导航卫星模拟外,SMBV100A还支持数字通信标准如GSM/EDGE,3GPP/HSPA,LTE,WLAN,Wimax,Bluetooth,以及广播标准如FM stereo(带RDS),HD Radio,Sirius和XM Satellite Radio和DAB。今天的移动终端除了GPS/ Glonass/ BeiDou外还具备以上所述的一种或多种标准,因此拥有一台能够支持所有测试信号产生的单表给用户带来很大帮助。所有信号都是实时产生,无需任何外部软件。

  SMBV还能选配高斯白噪声产生模块,用于在射频输出信号上叠加可控的噪声,而且还支持叠加CW阻塞干扰。仪表所有设置都能通过SCPI命令远程控制。因此SMBV可以完成生产或者研发自动化测试,远程控制硬件接口包括以太网 (TCP/IP), GPIB (IEC/IEEE) 和USB。

  SMW200A

  SMW200A高端GNSS模拟器是罗德与施瓦茨公司卫星导航系统模拟器产品家族的一颗耀眼的新成员。它不仅具备SMBV100A几乎所有功能,同时,它还可以扩展至多达4个RF输出,可同时模拟多天线和多频段环境下的GNSS信号,最大支持144颗卫星的模拟能力,是市场上唯一一款能够内部并行模拟GNSS信号和复杂干扰环境的仪器。SMW200A的问世为罗德与施瓦茨公司开启了GNSS模拟的一个革新时代。

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  SMW200A高端GNSS模拟器可轻松仿真复杂且高度现实的测试场景,满足了多种多样的GNSS应用。为了测试多频段和多天线系统,用户可将72个GNSS信道分配多达4个RF输出。SMW200A不仅可以产生GPS、Glonass、Galileo和BeiDou信号,也可产生QZSS和SBAS信号。有时甚至使用多根天线并行处理以提高定位精度,其中差分GNSS(DGNSS)定位技术就可以进一步提高定位精度。这些技术主要应用于自动驾驶以及飞机着陆等场景,定位的精确性和可靠性是不可或缺的。应用于这类场景的GNSS接收机必须经过大量的测试才能部署在车辆或飞机上。

  SMW200A高端GNSS模拟器,是市场上第一个也是唯一一个具有内部噪声发生器同时可以产生具有多个干扰源的复杂干扰场景。所有信号 (GNSS,噪声和干扰) 都直接在仪器中生成,无需额外的干扰源,极大地简化了测试设置。

  作为欧洲最大的测试仪器生产商,罗德与施瓦茨的卫星导航模拟器在GNSS接收机测试环境中可为工程师提供最大的灵活性,帮助他们实施调整和控制,轻松地进行重复测试。不仅如此,罗德与施瓦茨同时为测试提供了完善的测试方案,进一步推动车载导航系统的发展。