GNSS 模拟器的硬件架构是其功能实现的基础。重心硬件包括信号生成板卡，它集成了高精度的数字信号处理器（DSP）和现场可编程门阵列（FPGA）。DSP 负责复杂的信号运算，依据卫星轨道参数、时间信息等生成精确的数字信号；FPGA 则用于灵活配置信号生成流程，实现快速的数据处理与信号调制。射频模块也是关键部分，它将数字信号转换为射频信号，并对其进行放大、滤波等处理，确保模拟信号能以合适的功率和质量输出。此外，模拟器还配备了高精度的时钟源，如原子钟或铷钟，为信号生成提供精细的时间基准，保证不同卫星信号间的时间同步精度，这对于模拟多卫星系统协同工作场景至关重要。存储模块用于存储大量的卫星轨道数据、信号特征库等信息，以便快速调用生成各类模拟信号。GNSS 发生器输出特定格式信号，满足不同应用的基础信号需求。航海GNSS接收器供应商
GNSS 射频模拟器的工作基于对卫星信号传播过程的精确模拟。首先，它依据卫星轨道模型，精确计算不同时刻卫星的空间位置，这涉及复杂的天体力学算法，确保模拟卫星位置与真实情况高度契合。随后，根据卫星位置确定信号传播延迟，考虑到信号在电离层、对流层中的传播影响，运用相应的物理模型进行修正。例如，通过 Klobuchar 模型处理电离层延迟，利用 Saastamoinen 模型计算对流层延迟。接着，生成卫星发射的伪随机噪声（PRN）码序列，每个卫星对应独特的码序列。较后，将携带卫星位置、时间信息以及 PRN 码的基带信号，通过调制技术加载到射频载波上，输出模拟的 GNSS 射频信号，完整模拟卫星信号从太空到地面的传播路径。gnss射频模拟器供应商GNSS 接收器采用多通道技术，提高信号捕获效率。
在全球范围内，GNSS 模拟器市场竞争较为激烈。国外有名厂商如思博伦（Spirent）、罗德与施瓦茨（R&S）凭借长期技术积累与品牌优势，占据不错市场主导地位。它们的产品在精度、功能丰富度上表现不错，普遍应用于军方、航天等关键领域。国内厂商近年来发展迅速，像北斗星通等企业，依托国内北斗卫星系统发展机遇，不断推出具有性价比优势的产品，在中低端市场具有较强竞争力，并且逐步向不错市场渗透。此外，一些新兴科技企业也在通过创新技术，如基于云计算的模拟器服务等，试图在市场中开辟新赛道。随着市场需求不断增长，尤其是自动驾驶、物联网等新兴领域对高精度定位测试需求的爆发，各厂商不断加大研发投入，竞争将愈发激烈，推动产品持续升级。
软件定义 GNSS 模拟器主要依靠计算机软件来生成 GNSS 信号。通过编写复杂的算法，在计算机上模拟卫星轨道、信号调制、传播延迟等过程，然后利用数模转换设备将数字信号转换为模拟信号输出。这种模拟器灵活性高，易于升级和修改模拟算法，适合科研机构进行新型信号体制研究或算法开发。硬件加速 GNSS 模拟器则采用特用的硬件芯片或电路来生成信号。这些硬件经过优化设计，能快速处理大量信号计算任务，提高信号生成的速度与精度，适用于对信号实时性要求高的应用场景，如工业自动化中的实时定位系统测试。GPS 卫星模拟器模拟卫星姿态变化，影响信号发射方向。
信号传播模型构建：为了模拟信号从卫星到接收机的真实传播过程，GNSS 信号模拟器构建了复杂的传播模型。它考虑了多种影响信号传播的因素，如电离层延迟。由于电离层中的自由电子会对信号产生折射，导致信号传播路径变长，模拟器通过特定的数学模型，根据太阳活动、时间、地理位置等参数计算电离层延迟量，并相应地调整信号传播时间。还有对流层延迟，它受大气温度、湿度和压力等影响，模拟器利用经验公式，结合实时气象数据来模拟对流层延迟对信号的影响。此外，还考虑了多径效应，模拟信号在建筑物、地形等物体表面反射后，多条路径信号叠加对接收信号的干扰。GPS 卫星信号模拟器模拟卫星仰角变化，分析信号接收差异。航海GNSS模拟器厂家
GPS 卫星信号模拟器模拟多路径干扰，检测接收机抗干扰能力。航海GNSS接收器供应商
动态场景模拟机制：为了测试 GNSS 接收机在不同运动场景下的性能，信号模拟器具备动态场景模拟能力。对于移动的接收机，如汽车、飞机等，模拟器模拟其运动状态对信号的影响。它根据设定的运动轨迹，如直线加速、圆周运动、复杂的飞行航线等，实时计算接收机与卫星之间的相对运动速度和距离变化。根据多普勒效应，相对运动速度会导致接收信号的频率发生偏移，模拟器相应地调整卫星信号的频率。同时，根据距离变化调整信号传播延迟，使得模拟信号能够真实反映接收机在动态场景中接收到的 GNSS 信号特征，满足对接收机动态性能测试的需求。航海GNSS接收器供应商
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