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LabSat 3 Wideband是一种具有3个独立可调节宽带通道的RF信号录制和回放系统。它可录制和回放大多数GNSS信号,甚至包括少量非GNSS信号。三个RF通道全部共用一个共同采样速率,可从10MHz调节至60MHz。
每个信号可选择1、2或3比特I和Q信号量化。根据通道带宽和量化组合情况,LabSat 3 Wideband会调节可用的RF通道数量,以将录制数据带宽保持在一个能确保连续文件传送的速率范围内。
由于宽带录制允许每个RF通道捕获多GNSS频率,LabSat 3 Wideband 的配置流程就涉及到选择适合捕获所需GNSS信号的频段。LabSat 3 Wideband 的作用方式是仅显示适合所选带宽的GNSS频段频率。可选SatGen软件包能根据用户定义的轨迹生成模拟卫星信号,让待执行的测试可模拟全球任何时间、日期或地点。
产品特点
- 可录制高达56Mhz的宽带宽
- 紧凑、轻便和易携带
- 完全独立
- 三个频率组/通道
- 电池续航长达2小时
- 易于使用的一键录制
- 2、4或6比特捕获
LabSat 3 Wideband 支持众多适用于汽车、航空航天和高精度RTK测量及车辆控制等行业的强大功能。它包含多达三个RF通道,可用于多星座测试、RS232 录制、双CAN总线录制、数字事件捕获和惯性传感器记录。
运行原理
系统概览
LabSat 3 Wideband包含许多录制和回放模块,以及一个高精度时钟生成器,均由一个CPU和FPGA控制。
时钟生成
为确保同步,所有关键系统时钟均由单个低噪音时钟合成器生成。该系统从内部TCXO或可选OCXO或外部时钟输入端口获取参考输入,在LabSat3 Wideband 内生成所需的全部时钟频率。
录制
LabSat 3 Wideband的录制和回放版本具有1至3个录制模块,具体取决于装置类型。每一个此类模块均可设置为1、2或3位量化,RF输入可在一个装置内的所有录制模块间分割。
每个录制模块均具有以下阶段:
- 一个增益为8dB的LNA(低噪音放大器)。
- 一个生成所需信号中心频率的本机振荡器。
- 一个可将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: - 一个低通基带滤波器。
- 一个动态范围为72dB的自动增益控制(AGC),运行期间16至256个样本。
- 一个具有高达60Mhz可变采样频率的3位ADC。
采集到的I和Q样本先在FPGA内缓冲,然后传送至系统CPU以保存在内部SSD上。每个录制通道的中心频率可单独设置,从而可根据要求调节带宽和比特等级,让任一通道均可捕获一系列GNSS频率。
回放
根据装置类型,LabSat 3 Wideband 的所有型号均具有1至3个回放模块。每个回放模块均自动设置为1、2或3比特I和Q量化,以便与录制的信号匹配。在回放期间,I和Q数据从储存媒介读取,并被缓冲至FGPA。FPGA随后将这些样本按照要求的速率传送至回放模块。
每个回放模块均具有以下阶段:
- 两个运行频率高达60Mhz的DAC,它们将I和Q数据转换为模拟信号。
- 一个生成所需信号中心频率的本机振荡器。
- 一个将I和Q信号组合为所要求频率的单个信号的正交调制器。
- 一个可提供0至90dB衰减量的可变衰减器。
每个回放阶段的输出均被组合、过滤和进一步衰减,以使信号等级达到GNSS信号范围通常具有的高端位置。最后得到的信号在LabSat3 Wideband上的RF输出端口与用于监控信号的内部GNSS接收器之间分拆。
在录制阶段,每个通道的中心频率均自动设置,确保了不同录制设置的灵活性。由于每个通道拥有独立可调的可变衰减器,因此可根据需要改变一段录制内容中不同星座的相关信号等级。
使用注意事项
录制
与任何电子设备一样,LabSat 3 Wideband输出少量其它的RF能量。由于GNSS信号的微弱性,建议将包括LabSat 3 Wideband在内的任何电气设备均尽可能远离任何GNSS天线放置,并保持低于天线接地面水平线。
信号等级
如上所示,录制路径包含一个AGC阶段。由于可能的输入信号等级范围较宽,需要该阶段来保持输入信号处于适合数字化的等级。由于GNSS信号和噪音均同等放大,因此该流程对于所录制信号的SNR等级没有影响。但由于此输入信号的规范化过程,输出的RF信号强度对于设定的衰减等级将恒定不变,因此不会准确体现所录制的绝对信号等级。
信号SNR
理想情况下,由于信号和带内噪声均被录制和回放,一个所录制和回放的GNSS信号的SNR将与观测实时信号时所见的相同。遗憾的是,由于录制和回放系统的量化本质,所观测到的信号强度将不可避免地会有所降低。
技术规格:
LabSat 3 Wideband | |
---|---|
星座数量 | GPS L1、L2、L5; Galileo E1、E5a/b、E6; GLONASS L1、L2、L3; 北斗 B1、B2、B3; QZSS L1、L2、L5; IRNSS L5; 带内 SBAS; 用户定义的频带,例如Iridium和SiriusXM Radio |
输出信号级别 | 可调节-73dBm至-160dBm |
RF 通道 | 3 |
RF 通道 1 中心 频率 | 可选择 |
RF 通道 2 中心 频率 | 可选择 |
RF 通道 3 中心 频率 | 可选择 |
观测到的卫星数量 | 全部可见 |
取样频率 | 10、30、56MHz |
带宽 | 10MHz、30MHz(3个通道) 56Mhz(2个通道) |
量子化 | 1、2或3位(I&Q) |
数据格式 | I&Q |
额外记录 | 2个CAN通道、2个数字化通道、1个RS232通道 |
可拆除式电池组 | 是 |
附带媒体储存器 | 1TB SSD和8GB SD卡(SD卡仅用于固件升级) |
有源天线电源 | 3.26 v |
基准振荡器 | 10 MHz OCXO +/- 0.3 ppm |
运行电压 | 8v 至 30 VDC |
尺寸 | 167mmx128mmx46mm |
重量 | 1.2 kg |
Wideband 结构图
LabSat 3 Wideband 尺寸(毫米)。
名称 | 连接 | 描述 |
电源 | 2引脚LEMO | 8至30VDC电源输入 |
主机 USB | USB | 用于连接USB储存装置 |
以太网 | RJ45 | 远程存取和控制(详情请联系当地经销商 |
USB | USB | NMEA 输出。(需要PC驱动器,请参阅LabSat网站) |
RF输出 | SMA | 用于连接至所测试接收器的RF信号回放输出 |
RF输入 | SMA | 来自天线的RF信号输入 |
REF输入 | SMA | 10MHz 基准时钟输入和输出 |
扩展 | 36 路 MDR | 1-PPS、NMEA、数字 I/O、CAN 总线、RS232 |
扩展端口 36 路 MDR 型连接器
LabSat 3 Wideband背侧的扩展连接器可用于访问多种信号,包括CAN总线、RS232、1PPS和数字化输入/输出。附件RLACS202用于提供用户信号访问,以便集成至用户的测试系统。引脚功能在用户手册内予以说明。
描述 | 部件编号 |
LabSat 3 Wideband 装置 | |
LabSat 3 手提箱 | RLACS197 |
主电源 — Lemo 2W 插头 | RLVBACS020 |
4GB SD 卡 | RLACS137 |
USB3.0 SD 卡读卡器 | RLACS204 |
2 向 Lemo 至 12V 插头线缆 — 2 米 | RLCAB010L |
带 SMA 接头的 Wideband GNSS 磁性天线 — 3 米 | RLACS249 |
SMA-SMA 线缆 — 1 米 | RLCAB071-1 |
SMA 插头至 MCX 插头线缆 — 1 米 | RLCAB082-1 |
SMA 插头至 MMCX 插头线缆 — 1 米 | RLCAB083-1 |
SMA 插头至 TNC 插头线缆 — 1 米 | RLCAB084-1 |
LabSat 3 Wideband 电池 | RLACS229 |
连接适配器的 LabSat 3 扩展接头(包含螺丝刀) | RLACS202 |
LabSat 3 Wideband 手册 | 在线 |
LabSat 3 Wideband 线缆识别表 | LS03W-CABIDEN |
LabSat 3 Wideband 快速入门指南 | LS03WGUIDE |
可选附件
描述 | 部件编号 |
LabSat 3 Wideband 1TB SSD | LS03WSSD-1TB |
LabSat 3 偶极天线 | RLACS219 |
USB3.0 双插槽读卡器 | RLACS204 |