一种gnss信号仿真系统的多板卡同步控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种新的多星座、多频点导航信号协同产生的方法，更具体地说，是一种由多数仿计算机、多频点、多板卡构成的GNSS信号仿真系统协同产生多星座、多频点导航信号的方法。
【背景技术】
[0002]GNSS是Global Navigat1n Satellite System的缩写，中文名称为全球导航卫星系统。
[0003]为了对多星座GNSS兼容和互用性进行精确仿真、验证和评估，需同步产生多星座、多频段导航信号。而对于由多数仿计算机、多频点、多板卡结构组成的GNSS信号仿真系统来说，为了使多星座、多频点导航信号协同产生需要解决以下两个问题:
[0004]1.中频驱动如何将接收到的各数仿计算机产生的不同频点同一时刻的控制信号数据包同步传输到各中频板卡。
[0005]2.各中频板卡与驱动秒时钟基准同步的问题。
[0006]多星座、多频点导航信号协同产生技术就是为了解决多系统GNSS信号同步产生的问题。通过利用数据包差速追逐同步的方法协调接收到的各数仿计算机传输来的控制信号数据包，使其达到同步。另外，利用各板卡与驱动的反馈交互信息，对各板卡的秒时钟基准进行校准，使各中频板卡与驱动的秒时钟基准同步。该技术的产生主要是为了解决多GNSS信号仿真系统多板卡同步控制问题。
【发明内容】
[0007]为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种GNSS信号仿真系统的多板卡同步控制方法，即多星座、多频点导航信号协同产生的方法，保证了由多数仿计算机、多频点、多板卡构成的GNSS信号仿真系统产生的各频点的导航信号的时间同步。
[0008]为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为:
[0009]一种GNSS信号仿真系统的多板卡同步控制方法，该控制方法包括提供数字仿真软件时间同步设置、驱动软件数据同步控制、多板卡协同工作控制三个模块；
[0010]首先用数字仿真软件时间同步设置模块对各系统各频点设置相同的仿真起始时间，并对各频点相同时刻仿真产生的控制信号打包成具有相同帧号的数据包；
[0011]其中，由于计算机性能、频点数目以及不同系统起始运算量的差异，会导致不同的数仿计算机并非同时开始运算。这使得NI机箱驱动程序在同一秒中接收到的不同系统的数据包的帧计数不同。
[0012]驱动软件数据同步控制模块实现各频点的数据包的同步，并在一秒钟内实现驱动软件至各个中频信号产生板卡的有效传输；
[0013]其中，如果板卡与驱动一秒时钟基准不同步，会导致虽然所有板卡在一秒内都收到了数据包，但是数据包的帧计数并不相同，即并未实现同步。
[0014]多板卡协同工作控制模块对各板卡的秒时钟基准进行校准，使各中频板卡与驱动的秒时钟基准同步。
[0015]具体优选的，所述驱动软件数据同步控制模块在接收到的数据包不同步的情况下利用数据包差速追逐同步的方法实现各频点的数据包的同步。
[0016]更具体的，所述多板卡协同工作控制模块利用驱动与各中频板卡反馈信息交互的方法对各板卡的秒时钟基准进行校准，实现各中频板卡与驱动的秒时钟基准同步。
[0017]与现有技术相比，本发明的优点是:提供了一种多星座、多频点导航信号协同产生的方法，该方法可将GNSS信号仿真系统平台结构由单数仿计算机、单频点、单板卡结构升级为多数仿计算机、多频点、多板卡结构，使其具有产生时钟同步的多系统多频点导航信号的功能，对GNSS系统兼容性能评估测试和接收机互操作性能测试测试有重要意义。
【附图说明】
[0018]图1是GNSS信号仿真系统数据包传输控制流程图。
[0019]图2是秒时钟识别的原理图。
[0020]图3数据包差速追逐同步方法的原理图。
[0021]图4不同时间基准造成的数据包不同步示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面以具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细描述。
[0023]参见图1，本发明的同步控制方法包括提供数字仿真软件时间同步设置、驱动软件数据同步控制、多板卡协同工作控制三个模块。
[0024]A.数字仿真软件时间同步设置模块完成的功能是:对用户所选择的多个系统的多个频点进行同步的仿真，并对仿真产生的一秒钟控制信号进行打包编号，最后向下传输给中频的驱动。
[0025]B.驱动软件数据同步控制模块完成的功能是:由于计算机性能、频点数目以及不同系统起始运算量的差异，导致不同的数仿计算机并非同时开始运算。这会导致NI机箱驱动程序在同一秒中接收到不同系统的数据包帧计数不同。驱动软件数据同步设计模块就是在接收到的数据包不同步的情况下，利用数据包差速追逐同步的方法实现各频点的数据包的同步，并在一秒钟内实现驱动软件至各个中频信号产生板卡的有效传输。数据包差速追逐同步具体实现方法如下，数据包实现同步前:落后频点删除一个数据包，其余频点的数据包不删除(帧计数差异常时，删除异常数据包)，实现同步后:进行数据传输(删除一个数据包)。数据包差速追逐同步方法的原理图，如图3所示。
[0026]C.多板卡协同工作控制模块完成的功能是:如果板卡与驱动一秒时钟基准不同步，会导致虽然所有板卡在一秒内都收到了数据包，但是数据包的帧计数并不相同，即并未实现同步，如图4所示。多板卡协同工作控制模块利用各板卡与驱动的反馈交互信息，对各板卡的秒时钟基准进行校准，使各中频板卡与驱动的秒时钟基准同步。具体的实现方法如下:因为各个板卡均处在同一时间坐标系中，所以读取它们各自的时间信息是可以进行比较的。在中频信号产生的过程中，控制字更新的最小时间间隔为20ms ο 20ms是通过对90MHz时钟进行分频得到的。所以设计考虑直接使用中频板卡中的20ms计数值，来实现驱动软件与中频板卡的秒同步。即使用多板卡反馈的时间信息(20ms计数值)得到时间基准，对这些反馈信息进行判断:如果某次读取的20ms计数比上一次小，就说明板卡的时间已经进入下一秒，需要进行一次数据包同步操作，反之说明板卡的秒时钟基准已经同步。不同板卡的秒时钟识别的原理图，如图2所示。
[0027]由上可知，本发明提供了一种多星座、多频点导航信号协同产生的方法，该方法可将GNSS信号仿真系统平台结构由单数仿计算机、单频点、单板卡结构升级为多数仿计算机、多频点、多板卡结构，使其具有产生时钟同步的多系统多频点导航信号的功能，对GNSS系统兼容性能评估测试和接收机互操作性能测试测试有重要意义
[0028]以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进或替换，这些改进或替换也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种GNSS信号仿真系统的多板卡同步控制方法，其特征在于，该控制方法包括数字仿真软件时间同步设置、驱动软件数据同步控制、多板卡协同工作控制三个模块； 首先用数字仿真软件时间同步设置模块对各系统各频点设置相同的仿真起始时间，并对各频点相同时刻仿真产生的控制信号打包成具有相同帧号的数据包； 驱动软件数据同步控制模块实现各频点的数据包的同步，并在一秒钟内实现驱动软件至各个中频信号产生板卡的有效传输； 多板卡协同工作控制模块对各板卡的秒时钟基准进行校准，使各中频板卡与驱动的秒时钟基准同步。
2.根据权利要求1所述的一种GNSS信号仿真系统的多板卡同步控制方法，其特征在于，所述驱动软件数据同步控制模块在接收到的数据包不同步的情况下利用数据包差速追逐同步的方法实现各频点的数据包的同步。
3.根据权利要求1或2所述的一种GNSS信号仿真系统的多板卡同步控制方法，其特征在于，所述多板卡协同工作控制模块利用驱动与各中频板卡反馈信息交互的方法对各板卡的秒时钟基准进行校准，实现各中频板卡与驱动的秒时钟基准同步。
【专利摘要】本发明公开了一种GNSS信号仿真系统的多板卡同步控制方法，包括数字仿真软件时间同步设置、驱动软件数据同步控制、多板卡协同工作控制三个模块，使多星座、多频点导航信号协同产生，保证了由多台数仿计算机、多频点、多板卡构成的GNSS信号仿真系统产生的各频点的导航信号的时间同步。本发明的方法可将GNSS信号仿真系统平台结构由单数仿计算机、单频点、单板卡结构升级为多数仿计算机、多频点、多板卡结构，使其具有产生可兼容互用的多系统多频点导航信号的功能，对GNSS系统兼容性能评估测试和接收机互操作性能测试有重要意义。
【IPC分类】G01S19-23, G01S19-01
【公开号】CN104597456
【申请号】CN201510088899
【发明人】不公告发明人
【申请人】南通航大电子科技有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年2月27日