全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng) (GNSS) 改變了我們導(dǎo)航和收集地理空間數(shù)據(jù)的方式。多個(gè)衛(wèi)星星座為導(dǎo)航和地理空間應(yīng)用提供信號(hào)，GNSS信號(hào)、輔助增強(qiáng)信號(hào)和回波信號(hào)的數(shù)量驚人。

例如，全球定位系統(tǒng) (GPS) 目前由30多顆衛(wèi)星組成（到2025年將達(dá)到63顆），每顆衛(wèi)星都通過不同頻率傳輸多個(gè)信號(hào)。當(dāng)您考慮其他GNSS星座（如GLONASS、伽利略和北斗）時(shí)，信號(hào)總數(shù)會(huì)顯著增加。

此外，隨著新衛(wèi)星的發(fā)射和現(xiàn)有衛(wèi)星的更新，這些星座正在不斷發(fā)展，未來的衛(wèi)星數(shù)量將會(huì)更加驚人。

2.現(xiàn)在：GPU的崛起

現(xiàn)代GNSS模擬器，如Skydel驅(qū)動(dòng)的GSG-7、GSG-8，通過利用現(xiàn)代 GPU（圖形處理單元，俗稱顯卡）強(qiáng)大的計(jì)算能力來模擬超過1600個(gè)GNSS 信號(hào)，成功克服了這一技術(shù)障礙。

新品：Skydel GSG-8 Gen2

更高信號(hào)容量、支持高級(jí)場景模擬、可用性更強(qiáng)

通過其軟件定義架構(gòu)，Skydel利用GPU的能力，根據(jù)CPU執(zhí)行的偽距計(jì)算加速信號(hào)生成和調(diào)制，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜場景的實(shí)時(shí)模擬。此功能使GNSS工程師能夠創(chuàng)建高度復(fù)雜且真實(shí)的環(huán)境，復(fù)制當(dāng)今世界擁擠的信號(hào)景觀。模擬數(shù)千個(gè)GNSS信號(hào)可確保全面測(cè)試、優(yōu)化接收器性能并增強(qiáng)導(dǎo)航系統(tǒng)在面臨挑戰(zhàn)性條件時(shí)的彈性，最終為各種應(yīng)用提供更可靠、更準(zhǔn)確的定位。

與FPGA模擬器相比，GPU模擬器的另一個(gè)巨大優(yōu)勢(shì)是GPU不需要使用固件進(jìn)行預(yù)編程。相反，信號(hào)調(diào)制是根據(jù)天空視圖的場景和演變即時(shí)（在軟件中）完成的。與基于FPGA的模擬器不同，每個(gè)星座的模擬信號(hào)數(shù)量不是靜態(tài)的，而是純動(dòng)態(tài)的。

● 商業(yè)：自動(dòng)駕駛車輛和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，依賴天線陣列和多天線應(yīng)用（例如，無人機(jī)進(jìn)行姿態(tài)測(cè)量）、RTK定位（基站+流動(dòng)站）或多車輛應(yīng)用。

● 抗干擾：CRPA（天線陣列）用于減輕干擾和改善信號(hào)接收，工程師使用信號(hào)仿真來微調(diào)天線設(shè)計(jì)和配置，確保在多樣化或競爭環(huán)境中實(shí)現(xiàn)最佳性能。

● 模擬12顆衛(wèi)星傳輸GPS L1C/A —— 需要12個(gè)信號(hào)

● 對(duì)于每個(gè)附加頻點(diǎn)（例如 GPS L2C）， 我們?cè)偬砑?2個(gè)信號(hào)

● 因此模擬12顆衛(wèi)星傳輸GPS L1C/A + L2C需要2×12 = 24 個(gè)信號(hào)

● 乘以每個(gè)模擬回波的信號(hào)數(shù)量 （多徑）。例如：模擬12顆衛(wèi)星傳輸GPS L1C/A + L2C和 1 個(gè)回波需要24x(1+1)=48 個(gè)信號(hào)

● 或者在另一個(gè)示例中，如果您需要為雙天線設(shè)備模擬具有1個(gè)回波的每個(gè)民用信號(hào)傳輸，您將進(jìn)行以下計(jì)算：

○ 60MSps時(shí)的信號(hào)數(shù)量：12 × 15（民用信號(hào)數(shù)） × 2（兩個(gè)天線） × 2（回波+1）= 720

○ 125MSps時(shí)的信號(hào)數(shù)量：13 × 15（民用信號(hào)數(shù)） × 2 （兩個(gè)天線）× 2 （回波+1）= 780

通過這個(gè)實(shí)例，您應(yīng)該清楚，如果想要模擬全星座并仿真各類場景，1000個(gè)信號(hào)并不算多。