LabSat 3 是一款独立的三星座模拟器,用于测试基于卫星导航系统的装置;能录制和回放多种原始卫星导航 RF 信号,包括 GPS、GLONASS、Galileo、北斗、QZSS 和 SBAS。可选 SatGen 软件包能用于根据用户定义的轨迹生成模拟卫星信号,让您能开展模拟全球任何时间、日期或地点的测试。

功能

  • 适用于 GPS L1、GLONASS L1、Galileo E1、北斗 B1、QZSS 和 SBAS
  • 紧凑、质轻和便携
  • 完全独立
  • 单星座、双星座或三星座文件
  • 电池续航长达 2 小时
  • 易于使用的一键录制
  • 免费预录制和模拟文件库

LabSat 3 产品系列支持众多强大的功能,适用于汽车、航空航天、航海、芯片、通信和体育运动分析等领域。它包含最多达三个 RF 通道,可用于多星座测试、双 CAN 总线录制、数字事件捕获和惯性传感器记录。

免费场景库

所有 LabSat 3 系统均包含预录制和模拟的来自世界各地的免费文件库,让您能尽可能快速地做好准备和开始操作。

使用 SatGen 自定义测试场景

若要使用人工信号创建自己的自定义测试场景,SatGen v3软件可让您用谷歌地图快速绘制路线,然后自动创建射频文件,再将该文件传送至 SD 卡并在 LabSat 3 上进行回放。
30 天 SatGen 演示版仅限 2 分钟场景,可从 LabSat 网站下载。若需 LabSat 和 SatGen 软件包,请联系您当地的 LabSat 经销商。

型号系列

部件编号 描述 星座数量 GNSS天线
RLLS03-1P 单星座仅回放 GPS L1/SBAS/Galileo E1/QZSS、GLONASS L1 或 BDS B1
RLLS03-1RP 单星座录制和回放 GPS L1/SBAS/Galileo E1/QZSS、GLONASS L1 或 BDS B1 RLACS198 四星座天线
RLLS03-2P 双星座仅回放 GPS L1/SBAS/Galileo E1/QZSS、GLONASS L1 或 BDS B1
RLLS03-2PR 双星座录制和回放 GPS L1/SBAS/Galileo E1/QZSS、GLONASS L1 或 BDS B1 RLACS198 四星座天线
RLLS03-3P 三星座仅回放 GPS L1/SBAS/Galileo E1/QZSS、GLONASS L1 或 BDS B1
RLLS03-3RP 三星座录制和回放 GPS L1/SBAS/Galileo E1/QZSS、GLONASS L1 或 BDS B1 RLACS198 四星座天线

系统概述

LabSat 3 包含一些录制和播放模块,以及一个高精度时钟生成器,均由CPU 和 FPGA控制。

时钟系统图

时钟生成

为确保同步,所有关键系统时钟均由单个低噪声时钟合成器生成。
该系统从内部 TCXO 或可选 OCXO,或者外部时钟输入端口获取自己的基准输入,并生成 LabSat 3 内所需的全部时钟频率。

录制

根据不同装置型号,LabSat 3 的录制和回放版本具有 1 至 3 个记录模块。
其中的每个模块彼此相同,RF 输入在一台装置内的所有录制模块之间分拆。
每个录制模块均包含以下阶段:
增益为 13dB 的 LNA(低噪声放大器)。
生成所需信号中心频率的本机振荡器。
将RF 输入转换为基带 I 和 Q 信号的正交混频器。
每个 I 和 Q 信号随后均穿过:
低通基带滤波器。
具有可涵盖 512 个样本期间且动态范围为 59dB 的自动增益控制 (AGC)。
有一个采样频率为 16.368 MHz 的 2 比特 ADC(模拟数字转换器)。
得到的 I 和 Q 样本正在 FPGA 内缓冲,然后传送至系统 CPU 以保存在 SD 卡或 USB 装置上。
每个录制通道的中心频率可单独设置,以让任一通道均可捕获北斗、GPS 或 GLONASS信号。

回放

根据不同装置型号,LabSat 3 的所有版本均具有 1 至 3 个回放模块。每个播放模块均相同。
在播放过程中,I 和 Q 数据从储存媒体读取,并缓冲至 FGPA。FGPA 随后按照要求的速率,将这些样本传送至播放模块。
每个播放模块均包含以下阶段:
    运行频率为 16.368MHz,并可将 I 和 Q 数据转换为模拟信号的双 DAC(数字模拟转换器)。
    可生成所需信号中心频率的本机振荡器。
    可按照所需频率将 I 和 Q 信号合并成单一信号的正交调制器。
    可提供 0 至 31dB 衰减的可变衰减器。
每个播放阶段的输出均被组合、过滤和进一步衰减,以使信号水平达到通常预期 GNSS 信号应具有的高强度范围。
最后传出的信号在 LabSat 3 上的 RF 输出端口与用于监测信号的内部 GNSS 接收器之间分拆。
与录制阶段相同,每个通道的中心频率均可单独设置,以确保北斗、GPS 和 GLONASS 之间的灵活性。
正因为每个通道均拥有单独的可调变化衰减器,才能在每次录制过程中根据需要调节不同星座的相关信号级别。

使用注意事项

录制

与任何电子设备一样,LabSat 3 会意外输出少量 RF 能量。由于 GNSS 信号微弱,建议将包括 LabSat 3 在内的任何电子设备尽可能远离任何 GNSS 天线放置,并保持在低于天线接地层平面。除了上述常规信号完整性预防措施外,使用 LabSat3s 内置 GNSS 监测器时还应格外小心。从上面的模块图纸可以看出,为使内置 GNSS 监测器能运行,必须启用 RF 输出路径。由于 GNSS 处理的信号微弱,如果已启用内置 GNSS 监测器或已停用省电功能,录制时可能会有少量但可见的 RF 能量从 RF 输出端口渗漏。此时,如果装置靠近 GNSS 天线放置,这种渗漏会使天线捕获到的 GNSS 信号质量降级。如果必须要使用监测器,则在靠近 GNSS 天线时,建议在 RF 输出端口放置一个 50 ohm 的终结器。
正因为每个通道均拥有单独的可调变化衰减器,才能在每次录制过程中根据需要调节不同星座的相关信号级别。

信号级别

如上所示,录制路径包含一个 AGC(自动发电控制)阶段。因为可能输入的信号级别范围较宽,要保持传入信号处于适合数字化的级别,这不可或缺。由于 GNSS 信号和噪声放大程度相同,该流程不会影响所录制信号的 SNR (信噪比)级别。
但由于此输入信号的标准化流程,输出的 RF 信号强度相对于已设定的衰减级别恒定不变,也不会准确反映所录制绝对信号的级别。

信号SNR

理想情况下,因为信号和带内噪声均被录制和回放,所录制和回放 GNSS 信号的 SNR 将与观测现场信号时所见的相同。遗憾的是,由于录制和回放系统的量化特性,观测到的信号强度会不可避免地略微降低。对于 2 比特录制,该范围通常为 0.35dB,对于 1 比特录制为 0.8dB,但会随所用接收器和信号状况的不同而不同。
WAAS(广域增强系统)或EGNOS(欧洲地球静止导航重叠服务)等SBAS(星基增强系统)按照与 GPS 相同的中心频率运行,因此会作为任何 GPS 录制的一部分而被自动录制。但由于这些信号具有更高的数据速率和更低的信号功率,会观测到略微更大的 SNR 下降幅度,对于 2 比特录制,这通常为 0.4dB,1 比特录制为 1 dB。

更多信息请访问www.labsat.cn