1.一种GNSS多径信号模拟方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:S101、数字信号处理器接收上位机发送的模拟源的仿真参数和多径卫星信号模拟参数;S102、数字信号处理器根据多径卫星信号模拟参数计算得到每个多径信道中的多径信号幅度以及多径信号和直射信号到达GNSS接收机前端的时间差;S103、数字信号处理器根据模拟源的仿真参数和多径信号到达GNSS接收机前端的时间,计算出多径信号相较于直射信号的载波相位延迟量和码相位延迟量,再由载波相位延迟量和码相位延迟量计算出相应的载波和伪码频率控制字偏差量,接着在直射信号的频率控制字的基础上增加或减少频率控制字偏差量作为满足多径信号载波和伪码相位延迟量要求的多径信号的频率控制字,并将多径信号的频率控制字和直射信号的频率控制字传给数字信号合成模块;S104、数字信号合成模块生成直射信号,并根据要模拟的GNSS多径信号数量创建对应的多径信号分量通道,并根据多径信号的频率控制字生成一路或多路GNSS多径正弦载波和伪码信号;S105、数字信号处理器每隔预设时间计算一次GNSS卫星导航电文数据并传入数字信号合成模块;S106、数字信号合成模块将伪码信号与GNSS卫星导航电文数据进行扩频调制,并将扩频调制后的数据再次调制到GNSS多径正弦载波上,得到GNSS多径数字中频信号,经过数字合路后输出给卫星信号转换与变频模块;S107、卫星信号转换与变频模块将GNSS多径数字中频信号转化为GNSS模拟中频信号,经频谱搬移后得到相应频点的直射卫星信号和多径卫星信号的叠加信号。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述多径卫星信号模拟参数包括反射面的多径衰减系数α k 、多径信号与直射信号传播路程差△s和模拟的GNSS多径信号数量M;模拟源的仿真参数包括GNSS模拟信号的仿真时间t、坐标和运动场景。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述GNSS是GPS和北斗卫星。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S101还包括:接收上位机预设的数种多径环境下的多径卫星信号模拟参数,一键式设置并下发多径卫星信号模拟参数。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,多径卫星信号模拟参数包括城市高楼、森林、峡谷和/或海面环境下的多径卫星信号模拟参数。
6.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤S102具体为:数字信号处理器根据式A k =A·α k 计算得到多径信号幅度,其中A为直射信号的幅度值,再由式 计算得到多径信号和直射信号到达GNSS接收机前端的时间差τ k ,其中,△s为多径信号与直射信号传播路程差,c为光速。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述步骤S103具体为:数字信号处理器根据GNSS模拟信号的仿真时间t和多径信号到达GNSS接收机前端的时间t+τ k ,根据 计算出直射信号的频率控制字,其中,f 0 为GNSS卫星的数字中频信号频率,f c 为对GNSS卫星的数字中频信号进行抽样处理的抽样频率,K和N都是正整数,K为直射信号的频率控制字,根据式 得到多径信号的频率控制字K′,f o ′为多径信号的中频频率;再由式 计算多径信号与直射信号的相位差 接着由式 计算多径信号与直射信号的频率控制字偏差量△K,然后根据 计算得出用于生成多径信号的频率控制字K′,并将多径信号的频率控制字和直射信号的频率控制字传给数字信号合成模块。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,直射信号的频率控制字K的最大值小于2 N 的一半。
9.如权利要求7所述的方法,其特征在于,直射卫星信号和多径卫星信号的叠加信号S(t)表示为: 其中,M为模拟的GNSS多径信号数量,当k为0时表示直射卫星信号,d(t)为导航电文数据比特,c(t)是导航信号的伪码序列, 表示多径卫星信号的载波相位延迟量。
10.一种GNSS多径信号模拟器,其特征在于,包括依次连接的数字信号处理器、数字信号合成模块、卫星信号转换与变频模块和卫星信号发射器,所述数字信号处理器、数字信号合成模块、卫星信号转换与变频模块和卫星信号发射器执行如权利要求1至9任一项所述的GNSS多径信号模拟方法的步骤。