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淺談現(xiàn)代GNSS模擬中的軟件定義架構(gòu)

虹科衛(wèi)星與無線電通信 ? 2023-02-06 09:36 ? 次閱讀
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隨著技術(shù)的迭代更新,GPS/GNSS模擬技術(shù)也在不斷發(fā)展進(jìn)步。在過去,想要進(jìn)行GNSS仿真基本上只有一種選擇:使用固定式或分配式的硬件進(jìn)行模擬。而如今,帶來顛覆性創(chuàng)新的新型軟件定義架構(gòu)正在迅速取代傳統(tǒng)的定制架構(gòu),這種獨(dú)特、創(chuàng)新的方法也為GNSS模擬的未來帶來了更多可能性。那么這兩者之間有什么區(qū)別呢?

使用固定式或分配式的硬件進(jìn)行模擬:

使用固定式或分配式的硬件進(jìn)行模擬的方法一般僅適用于小批量生產(chǎn)的定制硬件,雖然很常見,但效率低下且不可持續(xù)。雖然這一方法已經(jīng)經(jīng)過了時(shí)間考驗(yàn),但與此同時(shí)也出現(xiàn)了更好的方法可供選擇。除了受到應(yīng)用限制之外,固定式硬件方法的局限性很大,目前仍存在一些問題:

需要長期進(jìn)行升級(jí),且成本昂貴,同時(shí)安裝過程繁瑣并需要配備額外硬件;

  • 硬件需要按不同的項(xiàng)目需求進(jìn)行定制;
  • 信號(hào)數(shù)量受FPGA通道限制;
  • 硬件是定制的,并且只進(jìn)行小批量生產(chǎn);
  • 硬件更新常需要五年或更長時(shí)間。

使用開放的軟件定義架構(gòu)進(jìn)行模擬:

借助軟件定義的GNSS模擬可以通過快速高效的開發(fā)獲得最大的可擴(kuò)展性和靈活性。若后續(xù)需要升級(jí)最新功能只需要簡單的操作,比如進(jìn)行軟件下載和許可軟件安裝。在GNSS模擬中選擇軟件定義架構(gòu)具備更明顯的優(yōu)勢,為用戶帶來最佳價(jià)值:

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  • 是動(dòng)態(tài)的和面向未來的
  • 以低成本獲得高性能
  • 只需購買所需功能,可按需升級(jí)更強(qiáng)大的功能
  • 使用量產(chǎn)的高端SDR和GPU,在規(guī)模經(jīng)濟(jì)中獲益
  • 無需專用硬件即可集成干擾信號(hào)
  • 可以輕松定制新的以及實(shí)驗(yàn)性信號(hào)
  • 升級(jí)COTS硬件性能來提高系統(tǒng)性能
  • 無需專用硬件即可集成干擾信號(hào)

更低的TCO(Total Cost of Ownership)—— 更低的初始系統(tǒng)成本(硬件/軟件)和更低的支持成本,這意味著可以將預(yù)算用于其他項(xiàng)目、購買多個(gè)系統(tǒng)或添加更多軟件解決方案。

非專有軟件—— 專用硬件并不具備靈活性,無法從同一平臺(tái)創(chuàng)建非GNSS信號(hào)。純軟件解決方案使用戶能夠攜帶自己的設(shè)備,從而減少后續(xù)需要的硬件和設(shè)備擴(kuò)展。

軟件無線電(SDR)—— 軟件無線電能夠根據(jù)測試要求重新進(jìn)行配置,可以輕松添加或刪除信號(hào),也能夠輕松進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)??焖俚臏y試設(shè)置在提高效率的同時(shí),也能夠創(chuàng)建高級(jí)應(yīng)用場景,比如干擾和欺騙等,既不需要額外的硬件配置,也不需要其它的外部設(shè)備。

強(qiáng)大的軟件 —— 所有測試都在一個(gè)穩(wěn)定、響應(yīng)迅速、易于使用的單一軟件中進(jìn)行,因此可以花更少的時(shí)間進(jìn)行設(shè)置,將更多的時(shí)間花在模擬上。

自動(dòng)化與集成 —— 命令和信息存儲(chǔ)在軟件中,可以更快地與其他系統(tǒng)進(jìn)行集成,體驗(yàn)自動(dòng)化帶來的生產(chǎn)力指數(shù)級(jí)增長。

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在選擇傳統(tǒng)方法與軟件定義方法前,可以思考以下幾點(diǎn):

  • 是否擔(dān)心干擾和欺騙?
  • 是否需要在測試的同時(shí)查看接收機(jī)?
  • 是否需要自動(dòng)化測試?
  • 是否會(huì)有新的或沒有經(jīng)驗(yàn)的工程師使用該系統(tǒng)?
  • 是否還在為頻道和衛(wèi)星付費(fèi)?

在這些情況下,將模擬器升級(jí)為軟件定義架構(gòu)是更好的選擇。

虹科Orolia Skydel軟件定義GNSS模擬方案

在當(dāng)今日益復(fù)雜的射頻環(huán)境中,GNSS設(shè)備性能測試是至關(guān)重要的。虹科Orolia Skydel是世界上領(lǐng)先的基于軟件的仿真平臺(tái),支持在任何地點(diǎn)使用,可以模擬所有星座、所有頻率的所有可見衛(wèi)星,具有1000Hz的迭代率和超高的動(dòng)態(tài),隨時(shí)隨地創(chuàng)建并更新場景。高級(jí)干擾和欺騙功能允許用戶同時(shí)模擬多種威脅,自動(dòng)確定每個(gè)信號(hào)之間的信號(hào)動(dòng)態(tài),節(jié)省時(shí)間成本。

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隨著軟件無線電技術(shù)的飛躍,與傳統(tǒng)的基于FPGA的模擬器相比,虹科Orolia Skydel高級(jí)解決方案更加靈活、可擴(kuò)展、可定制、可升級(jí)和經(jīng)濟(jì)高效,它具備了頂級(jí)GNSS模擬器的性能,以及GPU/SDR架構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性和靈活性。虹科Orolia Skydel具有易于使用的API,包含數(shù)百個(gè)命令,能夠使用Python、C#C++的開源客戶端庫構(gòu)建復(fù)雜和可重復(fù)的場景。

  • 在一個(gè)用戶界面中實(shí)現(xiàn)所有功能
  • 通過直觀的UI和自動(dòng)化輕松配置
  • 支持所有主要的全球星座和頻率
  • 硬件是定制的,并且只進(jìn)行小批量生產(chǎn);
  • 高級(jí)信號(hào)定制和場景創(chuàng)建
  • 實(shí)時(shí)修改變量和參數(shù)
  • 無需額外硬件即可集成干擾
  • IQ文件生成和回放

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