卫星信号模拟系统的制作方法

1.本发明涉及定位系统技术领域，尤其涉及一种卫星信号模拟系统。


背景技术：

2.随着科技的发展，全球定位系统已经在人们的工作和生活中应用得越来越普遍，以gps和北斗为例的全球定位系统采用卫星技术来实现对地球的定位信号全覆盖，然而在室内或者其他卫星信号较弱的区域，无法利用全球定位系统来实现定位，如何实现室内的准确定位测试，成为比较关键的技术问题。
3.目前，在室内进行定位信号测试，是在室外安装卫星信号接收天线，再通过室内布置的信号天线发射覆盖室内测试区域，这种测试方法很容易受外界天气环境的影响且接收的信号强弱不可控，输出的卫星信号不稳定，无法准确稳定地满足定位测试标准。


技术实现要素：

4.本发明提供一种卫星信号模拟系统，用以解决现有技术中测试方法很容易受外界天气环境的影响且接收的信号强弱不可控，输出的卫星信号不稳定，无法准确稳定地满足定位测试标准的缺陷，实现对卫星信号的强弱可控，稳定输出卫星信号，能够准确稳定地满足定位测试标准。
5.本发明提供一种卫星信号模拟系统，该卫星信号模拟系统包括：信号模拟发生器，所述信号模拟发生器设置为模拟出卫星信号；功率分配器，所述功率分配器的信号输入端与所述信号模拟发生器的信号输出端电连接，所述功率分配器具有多个信号输出端；多个信号发射器，每个所述信号发射器的信号输入端与所述功率分配器的任一信号输出端电连接，多个所述信号发射器间隔开分布于目标区域。
6.根据本发明提供的一种卫星信号模拟系统，该卫星信号模拟系统还包括：信号放大器，所述信号放大器的信号输入端与所述信号模拟发生器的信号输出端电连接，所述信号放大器的信号输出端与所述功率分配器的信号输入端电连接。
7.根据本发明提供的一种卫星信号模拟系统，该卫星信号模拟系统还包括：衰减器，所述衰减器的信号输入端与所述信号放大器的信号输出端电连接，所述衰减器的信号输出端与所述功率分配器的信号输入端电连接。
8.根据本发明提供的一种卫星信号模拟系统，该卫星信号模拟系统还包括：多个可调衰减器，每个所述可调衰减器的信号输入端与所述功率分配器的信号输出端电连接，每个所述可调衰减器的信号输出端与任一所述信号发射器的信号输入端电连接。
9.根据本发明提供的一种卫星信号模拟系统，多个所述可调衰减器的信号输出端输出的调节后卫星信号的信号强度相同。
10.根据本发明提供的一种卫星信号模拟系统，所述功率分配器包括：第一子分配器，所述第一子分配器的信号输入端与所述信号模拟发生器的信号输出端电连接，所述第一子分配器具有多个信号输出端；第二子分配器，所述第二子分配器的信号输入端与所述第一
子分配器的任一信号输出端电连接，所述第二子分配器具有多个信号输出端，每个所述信号发射器的信号输入端与所述第二子分配器的任一信号输出端电连接。
11.根据本发明提供的一种卫星信号模拟系统，所述第一子分配器和/或所述第二子分配器为1分4功率分配器，或者1分8功率分配器。
12.根据本发明提供的一种卫星信号模拟系统，相邻的所述信号发射器之间的距离为3米至20米。
13.根据本发明提供的一种卫星信号模拟系统，该卫星信号模拟系统所述信号模拟发生器还设置为模拟出gps卫星信号和/或北斗卫星信号。
14.根据本发明提供的一种卫星信号模拟系统，所述信号发射器的信号输入端通过射频电缆与所述功率分配器的任一信号输出端电连接。
15.本发明提供的卫星信号模拟系统，通过设置信号模拟发生器、功率分配器和多个信号发射器，能够实现对卫星信号的强弱可控，稳定输出卫星信号，能够准确稳定地满足定位测试标准。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1是本发明提供的卫星信号模拟系统的结构示意图；
18.附图标记：
19.信号模拟发生器10；
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功率分配器20；
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信号发射器30；
20.信号放大器40；
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衰减器50；
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可调衰减器60。
具体实施方式
21.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
23.下面结合图1描述本发明的卫星信号模拟系统。
24.如图1所示，本发明提供一种卫星信号模拟系统，该卫星信号模拟系统包括：信号模拟发生器10、功率分配器20和多个信号发射器30。
25.该卫星信号模拟系统可以设置在室内，由于室内往往受到建筑物的遮挡，真实的卫星信号强度较弱，很难发挥作用，因此可以利用该卫星信号模拟系统，来模拟真实场景中的卫星信号。
26.信号模拟发生器10设置为模拟出卫星信号。
27.可以理解的是，信号模拟发生器10能够模拟真实卫星的功能，比如模拟卫星飞行姿态、轨道动力学过程和各测控弧段的卫星全帧遥测信息流变化过程，信号模拟发生器10，可以产生高动态导航信号，检测接收设备的捕获跟踪性能，也可以产生特定的导航信号，验证测试方案的可行性，还可以作为比较标准，检测导航接收机的动态测量精度等。
28.此处信号模拟发生器10可以用户模拟出真实场景中的卫星信号。
29.功率分配器20的信号输入端与信号模拟发生器10的信号输出端电连接，功率分配器20具有多个信号输出端。
30.可以理解的是，功率分配器20也可以被称为多路功分器，功率分配器20用于将信号模拟发生器10生成的卫星信号进行分路，也就是将一份拆分成多份，对应的，功率分配器20可以具有一个信号输入端和多个信号输出端，可以将一个输入信号拆分成多个输出信号，此处，功率分配器20就一路卫星信号分为多路卫星信号。
31.功率分配器的功能是将一路输入的卫星信号均等的分成几路输出，通常有二功分、四功分和六功分等等。功率分配器的工作频率是950mhz－2150mhz。
32.功率分配器的技术指标包括频率范围、承受功率、主路到支路的分配损耗、输入输出间的插入损耗、支路端口间的隔离度以及每个端口的电压驻波比等。频率范围是各种射频/微波电路的工作前提，功率分配器的设计结构与工作频率密切相关。必须首先明确分配器的工作频率，才能进行后续设计；承受功率为功率分配器所能承受的最大功率，在大功率分配器/合成器中，电路元件所能承受的最大功率是核心指标，它决定了采用什么形式的传输线才能实现设计任务。一般地，传输线承受功率由小到大的次序是微带线、带状线、同轴线、空气带状线和空气同轴线，要根据设计任务来选择用何种线；主路到支路的分配损耗实质上与功率分配器的功率分配比有关。如两等分功率分配器的分配损耗是3db，四等分功率分配器的分配损耗是6db；输入输出间的插入损耗是由于传输线(如微带线)的介质或导体不理想等因素，考虑输入端的驻波比所带来的损耗；支路端口间的隔离度是功率分配器的另一个重要指标。如果从每个支路端口输入功率只能从主路端口输出，而不应该从其他支路输出，这就要求支路之间有足够的隔离度；每个端口的电压驻波比越小越好。
33.每个信号发射器30的信号输入端与功率分配器20的任一信号输出端电连接，多个信号发射器30间隔开分布于目标区域。
34.可以理解的是，信号发射器30的数量可以和功率分配器20的信号输出端的数量相对应，也就是说，功率分配器20能够通过多个信号输出端将多路卫星信号对应分配给多个信号发射器30。
35.多个信号发射器30间隔开分布于目标区域，目标区域可以为室内的天花板，也就是说，多个信号发射器30可以间隔开分布于室内的天花板，相邻的信号发射器30之间的距离可以相等，也就是等间距排布，当然，相邻的信号发射器30之间的距离可以不完全相等，也就是可以参差排布，此处不具体限定。
36.目前，在室内进行gps/北斗信号测试，是在室外安装gps/北斗卫星信号接收天线，
连接到室内的gps/北斗信号放大装置上，信号经过放大后再通过室内布置的gps/北斗天线发射覆盖室内测试区域，这种测试方法很容易受外界天气环境的影响且接收的信号强弱不可控，信号放大后输出的卫星信号不稳定，无法准确、稳定的满足测试标准。
37.本实施例将多个信号发射器30间隔开分布与目标区域，就可以使得，在同一产品测试区域内，卫星信号强度分布均匀可控。
38.同时，采用本实施例这种采用信号模拟发生器10来仿真出卫星信号，并利用多个信号发射器30将卫星信号分散开，能够使得卫星信号稳定地覆盖室内测试区域，不受到天气环境的干扰，且能够根据产品测试标准来调整卫星信号的强度，实现卫星信号的强弱可控。
39.本发明提供的卫星信号模拟系统，通过设置信号模拟发生器10、功率分配器20和多个信号发射器30，能够实现对卫星信号的强弱可控，稳定输出卫星信号，能够准确稳定地满足定位测试标准。
40.如图1所示，在一些实施例中，卫星信号模拟系统还包括：信号放大器40。
41.信号放大器40的信号输入端与信号模拟发生器10的信号输出端电连接，信号放大器40的信号输出端与功率分配器20的信号输入端电连接。
42.可以理解的是，信号放大器40在卫星信号模拟系统的电路连接中，可以位于信号模拟发生器10和功率分配器20之间，功率分配器20的信号输入端通过信号放大器40与信号模拟发生器10的信号输出端电连接，信号放大器40能够用于放大卫星信号，这样可以增强卫星信号的功率，使得拆分之后的卫星信号能够保持一定的强度。
43.如图1所示，在一些实施例中，卫星信号模拟系统还包括：衰减器50。
44.衰减器50的信号输入端与信号放大器40的信号输出端电连接，衰减器50的信号输出端与功率分配器20的信号输入端电连接。
45.可以理解的是，衰减器50是一种提供衰减的电子元器件，广泛地应用于电子设备中，它的主要用途是：调整电路中信号的大小；在比较法测量电路中，可用来直读被测网络的衰减值；改善阻抗匹配，若某些电路要求有一个比较稳定的负载阻抗时，则可在此电路与实际负载阻抗之间插入一个衰减器50，能够缓冲阻抗的变化。
46.衰减器是在指定的频率范围内，一种用以引入一预定衰减的电路。一般以所引入衰减的分贝数及其特性阻抗的欧姆数来标明。在有线电视系统里广泛使用衰减器以便满足多端口对电平的要求。如放大器的输入端、输出端电平的控制、分支衰减量的控制。衰减器有无源衰减器和有源衰减器两种。有源衰减器与其他热敏元件相配合组成可变衰减器，装置在放大器内用于自动增益或斜率控制电路中。无源衰减器有固定衰减器和可调衰减器。
47.此处的衰减器50，可以为可调衰减器，也可以为固定衰减器，在卫星信号模拟系统的电路连接中，可以位于信号放大器40和功率分配器20之间，功率分配器20的信号输入端通过衰减器50与信号放大器40的信号输出端电连接，衰减器50能够对放大后的卫星信号提供衰减，能够调整卫星信号的大小，
48.如图1所示，在一些实施例中，卫星信号模拟系统还包括：多个可调衰减器60。
49.每个可调衰减器60的信号输入端与功率分配器20的信号输出端电连接，每个可调衰减器60的信号输出端与任一信号发射器30电连接。
50.可以理解的是，在卫星信号模拟系统的电路连接中，可调衰减器60可以位于功率
分配器20和信号发射器30之间，信号发射器30的信号输入端可以通过可调衰减器60与功率分配器20的信号输出端电连接，由于不同的信号发射器30安装的位置不同，与功率分配器20之间的距离也并不相同，那么与功率分配器20连接的射频电缆的长度也不相同，可调衰减器60可以调节因不长度的射频电缆信号衰减造成的差异，使得不同的信号发射器30所发射出来的卫星信号的信号强度保持一致。
51.在一些实施例中，多个可调衰减器60的信号输出端输出的调节后卫星信号的信号强度相同。
52.可以理解的是，可以设定不同的可调衰减器60的衰减量值，使得不同的可调衰减器60的信号输出端输出的调节后卫星信号的信号强度相同，那么所有的信号发射器30发射出来的卫星信号的信号强度均相等，这样就能够实现室内不同区域的信号强度相等，能够进一步提高测试的精确度。
53.在一些实施例中，功率分配器20包括：第一子分配器和第二子分配器。
54.其中，第一子分配器的信号输入端与信号模拟发生器10的信号输出端电连接，第一子分配器具有多个信号输出端。
55.第二子分配器的信号输入端与第一子分配器的任一信号输出端电连接，第二子分配器具有多个信号输出端，每个信号发射器30与第二子分配器的任一信号输出端电连接。
56.可以理解的是，第一子分配器可以将卫星信号初步拆分，得到粗分卫星信号，第二子分配器可以对粗分卫星信号进行进一步拆分，得到精分卫星信号，这样就能够利用现有的功率分配器20根据用户灵活地满足卫星信号的分配支路的数量需求。
57.在一些实施例中，第一子分配器和/或第二子分配器为1分4功率分配器20，或者1分8功率分配器20。
58.比如，当第一子分配器为1分4功率分配器20，那么对应的第二子分配器的数量就可以为4个，每个第二子分配器的信号输入端与第一子分配器的1个信号输出端电连接，如果第二子分配器为1分4功率分配器20，那么就能够将卫星信号拆分成16路，如果第二子分配器为1分8功率分配器20，那么就能够将卫星信号拆分成32路。
59.在一些实施例中，相邻的信号发射器30之间的距离为3米至20米，比如可以为10米，采用这样距离设置，能够在节省成本的情况下，尽可能保证室内卫星信号的均匀分布。
60.在一些实施例中，信号模拟发生器10还设置为模拟出gps卫星信号和/或北斗卫星信号。
61.全球定位系统(globalpositioningsystem，通常简称gps)是一个中距离圆型轨道卫星导航系统。它可以为地球表面绝大部分地区(98％)提供准确的定位、测速和高精度的时间标准。gps定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采用空间距离后方交会的方法，确定待测点的位置。
62.北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并且具备短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度为分米、厘米级别，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。
63.此处信号模拟发生器10既可以仅模拟出gps卫星信号，也可以仅模拟出北斗卫星信号，还可以同时模拟出gps卫星信号和北斗卫星信号，用户可以根据具体场景进行具体选
定。
64.在一些实施例中，信号发射器30通过射频电缆与功率分配器20的任一信号输出端电连接。
65.可以理解的是，射频电缆也叫同轴电缆，是由互相同轴的内导体、外导体以及支撑内外导体的介质组成的。在无线电通讯、广播电视的射频传输中，射频电缆是重要的量备。射频电缆的特性包括有电器性能和机械性能，电器性能包括有特性阻抗、传输损耗及其频率特性、温度特性、屏蔽特性、额定功率和最大耐压，机械性能包括有最小弯曲半径、单位长度的重量、容许最大的拉力、以及电缆的老化特性和一致性。射频电缆可以传输较宽的频带；对外界干扰的防卫度高；天线效应小，辐射损耗小；结构简单，安装便利，比较经济。
66.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
67.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
68.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
69.以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围中。