Navigationsanwendungen vereinfachen GNSS-Unterstützung ausgebaut

Für eine einfachere Entwicklung von GNSS-Empfängern und -Algorithmen kooperieren IZT und Teleorbit. Dazu wird die Generierung von GNSS-Signalen mittels der Gipsie-Software von TeleOrbit in den Funktionsumfang des IZT S1000-Signalgenerators integriert.

Immer mehr Anwendungen nutzen GNSS-Daten (Global Navigation Satellite System), sowohl im industriellen, kommerziellen als auch Consumer-Umfeld. Die Entwickler entsprechender Empfänger und Algorithmen sehen sich allerdings mit diversen Herausforderungen konfrontiert. So gibt es mit Navstar GPS, Glonass, Galileo und Beidou vier unterschiedliche Satellitensysteme mit höchst unterschiedlicher Einsatzbereitschaft, die sich zudem laufend ändert.

Um bei diesem anspruchsvollen Ausgangsszenario die Entwickler zu unterstützen, ist es sinnvoll, eine Testumgebung zu nutzen, die mehrere Signalquellen gleichzeitig simulieren kann. Damit können aufwändige Testaufbauten entfallen, mit entsprechender Zeit- und Kostenersparnis. Hier setzt IZT mit seinem »S1000« an, einem kompakten, mehrkanaligen und sehr leistungsfähigen Signalgenerator für komplexe Simulations- und Testanwendungen. Mit seinem breiten Frequenzbereich und bis zu 31 virtuellen Signalgeneratoren ermöglicht der S1000 die Generierung von verschiedenen Signalen – wie mehreren GNSS-Standards – in einem einzigen Gerät.

Die kumulative Signal-Bandbreite des S1000 beträgt 320 MSamples/s. Er generiert ein Composite-Ausgangssignal mit 120 MHz Bandbreite von bis zu 31 individuellen Signal-Trägern. Innerhalb des Frequenzbereiches bis zu 3 GHz kann jedes Signal zwei unabhängigen 120-MHz-Blöcken zugeordnet werden. In den VSG-Kanälen (Virtual Signal Generator) können die Signale für verschiedene GNSS-Standards mit Stör- oder Broadcast-Signalen kombiniert werden. Darüber hinaus ist auch die Kombination mit aufgezeichneten Signalen möglich.

Ergänzt wird der S1000 nun mit der Software-basierten GNSS-Multisystem-Simulationsumgebung »Gipsie« von TeleOrbit. Sie besteht aus zwei Modulen: SCS (Satellite Constellation Simulator) und IFS (Intermediate Frequency Simulator). Während der SCS die Satelliten-Orbits simuliert, erzeugt der IFS komplexe Breitbandsignale für die VSGs des IZT S1000. Der Signalgenerator unterstützt derzeit Multisystem-/Multifrequenz-Szenarien für GPS L1/L2/L5 und Galileo E1/E5/E6.

Durch die Integration der Gipsie-Software kann der S1000-Signalgenerator ideale GNSS-Signale für verschiedene Standards erzeugen. Auf Basis der neuen Software-Option simuliert der S1000 die Signallaufzeit vom Satelliten zum Empfänger. Darüber hinaus können Störsignale über die VSGs hinzugefügt werden, um deren Einfluss auf die Signallaufzeit zu untersuchen. Letztendlich wird dann das entsprechende analoge Signal an das zu untersuchende Gerät (DUT) ausgegeben.

Die Kombination aus dem S1000-Signalgenerator und der leistungsfähigen GNSS-Software ermöglicht signifikante Kosteneinsparungen bei der Entwicklung, Verifizierung, Qualifizierung und Zertifizierung von Empfängern, wobei auf zeitraubende Testläufe und Validierungen verzichtet werden kann. Das breite Anwendungsspektrum umfasst den End-of-Line-Test in der Entwicklung und Produktion. Hinzu kommen Optimierung, Test und Verifizierung von Algorithmen (für die Erfassung, Verfolgung und Positionierung) und die Generierung von Mehrpfad-Strategien und Algorithmen, um die Empfindlichkeit gegenüber Störsignalen zu minimieren. Außerdem vereinfachen sich die Evaluierung von Basisband-Empfängern oder Positionierungs-Algorithmen sowie die Ermittlung von idealen Einstellungen bzw. Anpassungen, um die Leistungsfähigkeit von GNSS-Empfängern zu verbessern.