《一種GPS和GLONASS雙系統組合模擬器及方法》是桂林電子科技大學於2010年12月31日申請的專利，該專利的公布號為CN102176030A，申請號為2010106202263，授權公布日為2011年9月7日，發明人是孫希延、紀元法、施滸立、蔡成林、孫希剛、符強。
《一種GPS和GLONASS雙系統組合模擬器及方法》公開一種GPS和GLONASS雙系統組合模擬器及方法，在由DSP信息處理模組、FPGA信號處理模組、2個D/A轉換模組、上變頻模組、以及發射天線或輸出電纜構成的硬體平台的基礎上，分隔出2個相對獨立的GPS和GLONASS衛星通道來實現GPS和GLONASS雙系統的組合模擬。該發明通過分通道單獨處理方式不僅能夠實現單獨的GPS衛星信號和單獨的GLONASS衛星信號的模擬，並且能夠實現兩個系統的坐標系統統一和時間系統同步，從而有效縮短了研發周期、降低了接收機研發成本，方便測試環境構建。
2018年12月20日，《一種GPS和GLONASS雙系統組合模擬器及方法》獲得第二十屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《一種GPS和GLONASS雙系統組合模擬器及方法》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名： 一種GPS和GLONASS雙系統組合模擬器及方法
- 公告號：CN102176030A
- 授權日：2011年9月7日
- 申請號：2010106202263
- 申請日：2010年12月31日
- 申請人：桂林電子科技大學
- 地址：廣西壯族自治區桂林市金雞路1號
- 發明人：孫希延、紀元法、施滸立、蔡成林、孫希剛、符強
- Int.Cl.：G01S19/23(2010.01)I
- 代理機構：桂林市持衡專利商標事務所有限公司
- 代理人：陳躍琳
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
GNSS（Global Navigation Satellite System）即“全球導航衛星系統”，是衛星導航系統的統稱，包含了美國的GPS、俄羅斯的GLONASS、中國的Compass（北斗）、歐盟的Galileo系統，可用的衛星數目將會達到100顆以上。截至2010年12月31日，已建成和投入運行的全球衛星導航定位系統主要有兩個，一個是美國的GPS全球衛星定位系統，另一個是俄羅斯的GLONASS系統。它們都能全天候地為全球範圍內的無限多用戶提供精確的定位等服務。GPS和GLONASS是兩個完全獨立的系統，當正常運行時，二者所能提供的定位性能相差不大。但GPS系統和GLONASS系統都有其局限性，例如信號微弱、衛星分布不均、GLONASS的正常工作衛星數量不足等等。這樣的一些局限性使得GPS和GLONASS系統作為單一手段進行導航定位時，其套用受到很大的限制。在工程測量中，尤其是在城市道路測量中，由於有高樓、樹木遮擋衛星信號，以及“多徑效應”嚴重，用單一的GPS手段進行測量，往往因接收不到必需的衛星數而無法定位解算，或者由於干擾，定位測量精度不能滿足要求。於是，GPS/GLONASS組合系統套用就應運而生了。GPS/GLONASS組合系統能夠在很大程度上克服單一GPS和GLONASS系統的局限性，使用戶能夠獲得更精確、更具可靠性和連續性的標準定位服務，能承擔許多單一GPS系統所不能完成的任務，因而，GPS/GLONASS雙系統相對於GPS和GLONASS單系統來說有其優勢，具有良好的套用前景。
在GPS/GLONASS雙系統接收機的開發中，還要考慮GPS/GLONASS雙系統衛星導航接收機的套用載體（如航行中的車船，空中的飛機、空間飛行器、導航等）。載體上的GPS/GLONASS接收機通過接收多顆衛星的GPS/GLONASS信號，實時測得運動載體的狀態參數（瞬間三維位置和三維速度）。對接收機用戶，特別是軍用需求的用戶，如軍用飛機、飛彈及太空飛行器一類的高動態用戶來說，擁有測試GPS/GLONASS接收機性能的儀器是十分必要的。因為如果直接使用真實的高速環境進行實際測量，成本會很高昂，且不易實現。此時，便需要設計一種GPS/GLONASS雙系統組合模擬器來提供高度精確的GPS/GLONASS信號。雖然單個的GPS模擬器和GLONASS模擬器都是在市面上可見的，但是由於GPS和GLONASS兩個系統之間本身的差異，如空間衛星不同、工作頻率和工作制式不同、星曆參數不同、時間系統不同、坐標系不同等，因此對於GPS/GLONASS組合雙系統模擬器的設計而言，關鍵是要解決GPS和GLONASS系統間的坐標系統、時間、時序同步等問題。
發明內容
專利目的
《一種GPS和GLONASS雙系統組合模擬器及方法》所要解決的技術問題是提供一種GPS和GLONASS雙系統組合模擬器及方法，其主要通過解決GPS和GLONASS系統間的坐標系統、時間系統、時序同步問題來克服GPS和GLONASS兩個系統之間的差異，從而能夠同時模擬出一個載體在同一時空下所接收到的的GPS和GLONASS衛星信號。
技術方案
《一種GPS和GLONASS雙系統組合模擬器及方法》是通過以下技術方案來實現的：
一種GPS和GLONASS雙系統組合模擬器，主要由上位機和模擬硬體平台構成，所述模擬硬體平台包括DSP信息處理模組和FPGA信號處理模組構成的基帶信號處理模組、2個D/A轉換模組、上變頻模組、以及發射天線或輸出電纜；其中基帶信號處理模組的DSP信息處理模組與FPGA信號處理模組相連；其中FPGA信號處理模組內設有GPS通道和GLONASS通道，且上述兩個通道的輸出端各與1個D/A轉換模組連線；2個D/A轉換模組的輸出端分別接在同一個上變頻模組內設有的2個獨立的GPS變頻通道和GLONASS變頻通道上；上變頻模組的輸出端與發射天線或輸出電纜相連。
上位機讀取其內部預存的GPS星曆參數、GLONASS星曆參數文本檔案，並由用戶設定接收機的運動軌跡、以及系統模擬時間參數，把數據打包然後通過FPGA信號處理模組傳送給DSP信息處理模組；
DSP信息處理模組將系統模擬時間視為GPS模擬時間TGPS，並經由GPS時間系統與GLONASS時間系統間的轉換公式推算出GLONASS模擬時間TGLONASS，同時，DSP信息處理模組根據接收機運動軌跡、不同系統的星曆參數與相應的模擬時間分別計算出GPS的導航電文、相位和頻率信息，以及GLONASS的導航電文、相位和頻率信息；
FPGA信號處理模組暫存DSP信息處理模組的計算結果，並在接收到DSP信息處理模組傳送來的開始標誌位和FPGA信號處理模組的復位信號後，通過同步時鐘信號，同步啟動FPGA信號處理模組中的GPS通道和GLONASS通道；GPS通道和GLONASS通道完成相應頻率的載波信號、偽隨機碼信號和導航電文的模擬和調製、多顆衛星信號進行數字疊加後，分別輸出給相對應的D/A轉換模組；
2個D/A轉換模組轉換分別完成GPS和GLONASS基帶信號的數字量到模擬量的轉換後，分別送至上變頻模組內的2個獨立的GPS變頻通道和GLONASS變頻通道上；
上變頻模組內的GPS變頻通道和GLONASS變頻通道分別將D/A轉換模組送來的中頻信號變頻到GPS和GLONASS的標稱射頻頻率後合為一路，由發射天線或輸出電纜輸出。
上述方案中，DSP信息處理模組記憶體儲有GPS時間系統與GLONASS時間系統間的轉換公式，即
TGLONASS=TGPS+3h-t-ΔT
式中，TGLONASS為GLONASS模擬時間，TGPS為GPS模擬時間，t為UTC（協調世界時）跳秒時間，ΔT為GLONASS與GPS的時間偏差；3h為固定參數時間3小時。
上述方案中，DSP信息處理模組內還設有一時鐘校正模組，該時鐘校正模組每隔一定時間間隔Δt便對FPGA信號處理模組上的時鐘計數進行調取，並比較時鐘計數與工作頻率×Δt之間的差值，得出本地時鐘超前或者滯後時鐘個數，並將差值通過頻率控制字進行補償。
上述Δt的取值範圍一般介於1毫秒～10毫秒之間。
基於上述GPS和GLONASS雙系統組合模擬器所實現的一種GPS和GLONASS雙系統組合模擬器的模擬方法，包括如下步驟：
①上位機主要完成GPS星曆參數、GLONASS星曆參數、接收機的運動軌跡、以及系統模擬時間參數的設定，然後把上述所有參數數據通過串口發給FPGA信號處理模組，再通FPGA信號處理模組傳送給DSP信息處理模組；
②DSP信息處理模組檢測到上位機傳送完數據結束的標誌後，將系統模擬時間視為GPS模擬時間TGPS，並根據接收機運動軌跡、GPS星曆參數以及GPS模擬時間TGPS計算GPS的導航電文、相位和頻率信息；
③根據GPS時間系統與GLONASS時間系統間的轉換公式，將模擬時間從GPS時間系統轉換為GLONASS時間系統，獲得GLONASS模擬時間TGLONASS；
④根據接收機運動軌跡、GLONASS星曆參數計及GLONASS模擬時間TGLONASS計算GLONASS的導航電文、相位和頻率信息；
⑤計算完成後，DSP信息處理模組將步驟②和④的計算結果一併送至FPGA信號處理模組的暫存器中進行存儲；
⑥FPGA信號處理模組接收DSP信息處理模組傳送來的開始標誌位和FPGA信號處理模組的復位信號，通過同步時鐘信號，同步啟動FPGA信號處理模組中的GPS通道和GLONASS通道；
⑦FPGA信號處理模組中的GPS通道和GLONASS通道完成相應頻率的載波信號生成、偽隨機碼信號和導航電文的模擬和調製、多顆衛星信號進行數字疊加後，分別輸出給相對應的D/A轉換模組；
⑧2個D/A轉換模組轉換分別完成GPS和GLONASS基帶信號的數字量到模擬量的轉換後，分別送至上變頻模組內的2個獨立的GPS變頻通道和GLONASS變頻通道上；
⑨GPS變頻通道和GLONASS變頻通道分別將D/A轉換模組送來的中頻信號變頻到GPS和GLONASS的標稱射頻頻率後合為一路，由發射天線或輸出電纜輸出。
上述步驟③中所述的GPS時間系統與GLONASS時間系統間的轉換公式為
TGLONASS=TGPS+3h-t-ΔT
式中，TGLONASS為GLONASS模擬時間，TGPS為GPS模擬時間，t為UTC（協調世界時）跳秒時間，ΔT為GLONASS與GPS的時間偏差；3h為固定參數時間3小時。
上述步驟⑥和步驟⑦之間還包括有時鐘校正步驟，即每隔一定時間間隔Δt將FPGA信號處理模組上的時鐘計數傳給DSP信息處理模組，DSP信息處理模組通過比較時鐘計數與工作頻率×Δt之間的差值，得出本地時鐘超前或者滯後時鐘個數，並將差值通過頻率控制字進行補償。
上述Δt的取值範圍介於1毫秒～10毫秒之間。
改善效果
《一種GPS和GLONASS雙系統組合模擬器及方法》提供了一種GPS和GLONASS雙系統組合模擬器及方法。在硬體上，《一種GPS和GLONASS雙系統組合模擬器及方法》在一套DSP+FPGA+DA+RF平台的基礎上，分隔出2個相對獨立的GPS和GLONASS衛星通道來實現GPS和GLONASS雙系統的組合模擬，這樣不僅能夠有效利用硬體平台上各晶片，特別是FPGA信號處理模組和上變頻模組上的處理冗餘，減少硬體、降低成本；同時也能夠有效減少晶片的個體差異帶來的誤差，確保精確地模擬出真實環境下的GPS信號和GLONASS信號；在功能上，《一種GPS和GLONASS雙系統組合模擬器及方法》通過分通道單獨處理方式不僅能夠實現單獨的GPS衛星信號和單獨的GLONASS衛星信號的模擬，並且能夠實現兩個系統的坐標系統統一和時間系統同步，從而有效縮短了研發周期、降低了接收機研發成本，方便測試環境構建。通過《一種GPS和GLONASS雙系統組合模擬器及方法》所設計出的GPS和GLONASS雙系統組合模擬器輸出的射頻信號，可以實現雙系統組合定位，並且定位結果可以與模擬器中設定的軌跡進行比對，實現收機的閉環室內環境測試，用於接收機性能測試、高端接收機研發。GPS/GLONASS雙模組合接收機的閉環室內環境測試，用於接收機性能測試、高端接收機研發。
附圖說明
圖1為《一種GPS和GLONASS雙系統組合模擬器及方法》一種GPS和GLONASS雙系統組合模擬器的原理示意圖。
技術領域
《一種GPS和GLONASS雙系統組合模擬器及方法》涉及衛星導航領域，具體涉及一種GPS和GLONASS雙系統組合模擬器及方法。
權利要求
1.一種GPS和GLONASS雙系統組合模擬器，主要由上位機和模擬硬體平台構成，其特徵在於：所述模擬硬體平台包括DSP信息處理模組和FPGA信號處理模組構成的基帶信號處理模組、2個D/A轉換模組、上變頻模組、以及發射天線或輸出電纜；其中基帶信號處理模組的DSP信息處理模組與FPGA信號處理模組相連；FPGA信號處理模組內設有GPS通道和GLONASS通道，且上述兩個通道的輸出端各與1個D/A轉換模組連線；2個D/A轉換模組的輸出端分別接在同一個上變頻模組內設有的2個獨立的GPS變頻通道和GLONASS變頻通道上；上變頻模組的輸出端與發射天線或輸出電纜相連；上位機讀取其內部預存的GPS星曆參數、GLONASS星曆參數文本檔案，並由用戶設定接收機的運動軌跡、以及系統模擬時間參數，把數據打包然後通過FPGA信號處理模組傳送給DSP信息處理模組；DSP信息處理模組將系統模擬時間視為GPS模擬時間TGPS，並經由GPS時間系統與GLONASS時間系統間的轉換公式推算出GLONASS模擬時間TGLONASS，同時，DSP信息處理模組根據接收機運動軌跡、不同系統的星曆參數與相應的模擬時間分別計算出GPS的導航電文、相位和頻率信息，及GLONASS的導航電文、相位和頻率信息；上述GPS時間系統與GLONASS時間系統的轉換公式為
TTGLONASS=TGPS+3h-t-ΔT
式中，TGLONASS為GLONASS模擬時間，TGPS為GPS模擬時間，t為協調世界時跳秒時間，ΔT為GLONASS與GPS的時間偏差；3h為固定參數時間3小時；FPGA信號處理模組暫存DSP信息處理模組的計算結果，並在接收到DSP信息處理模組傳送來的開始標誌位和FPGA信號處理模組的復位信號後，通過同步時鐘信號，同步啟動FPGA信號處理模組中的GPS通道和GLONASS通道；GPS通道和GLONASS通道完成相應頻率的載波信號、偽隨機碼信號和導航電文的模擬和調製、多顆衛星信號進行數字疊加後，分別輸出給相對應的D/A轉換模組；2個D/A轉換模組轉換分別完成GPS和GLONASS基帶信號的數字量到模擬量的轉換後，分別送至上變頻模組內的2個獨立的GPS變頻通道和GLONASS變頻通道上；上變頻模組內的GPS變頻通道和GLONASS變頻通道分別將D/A轉換模組送來的中頻信號變頻到GPS和GLONASS的標稱射頻頻率後合為一路，由發射天線或輸出電纜輸出。
2.根據權利要求1所述的一種GPS和GLONASS雙系統組合模擬器，其特徵在於，DSP信息處理模組內還設有一時鐘校正模組，該鐘校正模組每隔一定時間間隔Δt便對FPGA信號處理模組上的時鐘計數進行調取，並比較時鐘計數與工作頻率×Δt之間的差值，得出本地時鐘超前或者滯後時鐘個數，並將差值通過頻率控制字進行補償。
3.根據權利要求2所述的一種GPS和GLONASS雙系統組合模擬器，其特徵在於，所述Δt的取值範圍介於1毫秒～10毫秒之間。
4.根據權利要求1所述一種GPS和GLONASS雙系統組合模擬器的模擬方法，其特徵在於，包括如下步驟：①上位機主要完成GPS星曆參數、GLONASS星曆參數、接收機的運動軌跡、以及系統模擬時間參數的設定，然後把上述所有參數數據通過串口發給FPGA信號處理模組，再通過FPGA信號處理模組傳送給DSP信息處理模組；②DSP信息處理模組檢測到上位機傳送完數據結束的標誌後，將系統模擬時間視為GPS模擬時間TGPS，並根據接收機運動軌跡、GPS星曆參數以及GPS模擬時間TGPS計算GPS的導航電文、相位和頻率信息；③根據GPS時間系統與GLONASS時間系統間的轉換公式，將模擬時間從GPS時間系統轉換為GLONASS時間系統，獲得GLONASS模擬時間TGLONASS；上述GPS時間系統與GLONASS時間系統間的轉換公式為
TGLONASS=TGPS+3h-t-ΔT
式中，TGLONASS為GLONASS模擬時間，TGPS為GPS模擬時間，t為協調世界時跳秒時間，ΔT為GLONASS與GPS的時間偏差；3h為固定參數時間3小時；④根據接收機運動軌跡、GLONASS星曆參數計及GLONASS模擬時間TGLONASS計算GLONASS的導航電文、相位和頻率信息；⑤計算完成後，DSP信息處理模組將步驟②和④的計算結果一併送至FPGA信號處理模組的暫存器中進行存儲；⑥FPGA信號處理模組接收DSP信息處理模組傳送來的開始標誌位和FPGA信號處理模組的復位信號，通過同步時鐘信號，同步啟動FPGA信號處理模組中的GPS通道和GLONASS通道；⑦FPGA信號處理模組中的GPS通道和GLONASS通道完成相應頻率的載波信號、偽隨機碼信號和導航電文的模擬和調製、多顆衛星信號進行數字疊加後，分別輸出給相對應的D/A轉換模組；⑧2個D/A轉換模組轉換分別完成GPS和GLONASS基帶信號的數字量到模擬量的轉換後，分別送至上變頻模組內的2個獨立的GPS變頻通道和GLONASS變頻通道上；⑨GPS變頻通道和GLONASS變頻通道分別將D/A轉換模組送來的中頻信號變頻到GPS和GLONASS的標稱射頻頻率後合為一路，由發射天線或輸出電纜輸出。
5.根據權利要求4所述的一種GPS和GLONASS雙系統組合模擬器的模擬方法，其特徵在於，所述步驟⑥和步驟⑦之間還包括有時鐘校正步驟，即每隔一定時間間隔Δt將FPGA信號處理模組上的時鐘計數傳給DSP信息處理模組，DSP信息處理模組通過比較時鐘計數與工作頻率×Δt之間的差值，得出本地時鐘超前或者滯後時鐘個數，並將差值通過頻率控制字進行補償。
6.根據權利要求5所述的一種GPS和GLONASS雙系統組合模擬器的模擬方法，其特徵在於，所述Δt的取值範圍介於1毫秒～10毫秒之間。
實施方式
《一種GPS和GLONASS雙系統組合模擬器及方法》GPS和GLONASS雙系統組合模擬器如圖1所示，其硬體部分主要由上位機和模擬硬體平台構成，所述模擬硬體平台包括DSP信息處理模組和FPGA信號處理模組構成的基帶信號處理模組、2個D/A轉換模組、上變頻模組、以及發射天線或輸出電纜。上位機經串口與基帶信號處理模組的FPGA信號處理模組相連，基帶信號處理模組的FPGA信號處理模組經D/A轉換模組連線至上變頻模組到發射天線或輸出電纜。基帶信號處理模組的DSP信息處理模組與FPGA信號處理模組相連。其中FPGA信號處理模組內設有GPS通道和GLONASS通道，且上述兩個通道的輸出端各與1個D/A轉換模組連線。2個D/A轉換模組的輸出端分別接在同一個上變頻模組內設有的2個獨立的GPS變頻通道和GLONASS變頻通道上。上變頻模組的輸出端與發射天線或輸出電纜相連。
上位機讀取其內部預存的GPS星曆參數、GLONASS星曆參數文本檔案，並由用戶設定接收機的運動軌跡、以及系統模擬時間等參數，把數據打包然後通過FPGA信號處理模組傳送給DSP信息處理模組。在《一種GPS和GLONASS雙系統組合模擬器及方法》優選實施例中，上位機主要完成電文參數提取、場景生成、模擬的衛星通道狀態、衛星星空分布、模擬時間界定、接收機位置和速度、以及模擬位置與接收機定位結果比對。
DSP信息處理模組上述系統模擬時間視為GPS模擬時間TGPS，並經由DSP信息處理模組記憶體儲的GPS時間系統與GLONASS時間系統間的轉換公式推算GLONASS模擬時間TGLONASS。上述GPS時間系統與GLONASS時間系統間的轉換公式為
TGLONASS=TGPS+3h-t-ΔT
式中，TGLONASS為GLONASS模擬時間，TGPS為GPS模擬時間，t為UTC（協調世界時）跳秒時間，ΔT為GLONASS與GPS的時間偏差；3h為固定參數時間3小時。
DSP信息處理模組根據接收機運動軌跡、不同系統的星曆參數與相應的模擬時間分別計算出GPS的導航電文、相位和頻率信息，及GLONASS的導航電文、相位和頻率信息。DSP信息處理模組完成參數初始化及控制、計算等大部分工作，具體包括：根據星曆參數提取並編碼為導航電文；根據用戶設定仿真時刻的運動軌跡和衛星星座，預測GPS或GLONASS衛星是否可見；對於可見星，計算相應仿真時刻的延遲相位和信號頻率，並把所有可見星的電文、相位信息和頻率信息發給FPGA信號處理模組。在此過程中DSP信息處理模組還建立各類誤差源的誤差模型，根據各類誤差源，由誤差模型生成相應的誤差仿真信號。
此外，在《一種GPS和GLONASS雙系統組合模擬器及方法》優選實施例中，DSP信息處理模組內還設有一時鐘校正模組，該鐘校正模組每隔一定時間間隔Δt便對FPGA信號處理模組上的時鐘計數進行調取，並比較比較時鐘計數與工作頻率×Δt之間的差值，得出本地時鐘超前或者滯後時鐘個數，並將差值通過頻率控制字進行補償。上述Δt的取值範圍介於1毫秒～10毫秒之間。
FPGA信號處理模組暫存DSP信息處理模組的計算結果，並在接收到DSP信息處理模組傳送來的開始標誌位和FPGA信號處理模組的復位信號後，通過同步時鐘信號，同步啟動FPGA信號處理模組中的GPS通道和GLONASS通道；DSP通道和GLONASS通道完成相應頻率的載波信號、偽隨機碼信號和導航電文的模擬和調製、多顆衛星信號進行數字疊加後，分別輸出給相對應的D/A轉換模組。具體來說：FPGA信號處理模組根據DSP信息處理模組傳輸的衛星狀態，把可見星分配到相應的信號生成通道。根據DSP信息處理模組傳遞的參數，設定每個衛星的初始載波相位、碼相位、導航電文選擇相位，再根據頻率信息生成相應的電文、碼、載波信號，並完成三者的擴頻、調製，得到一個GPS或GLONASS衛星信號，最後多個衛星信號進行迭加數字合成，就可以輸出給後端的D/A轉換模組。《一種GPS和GLONASS雙系統組合模擬器及方法》所述的一定頻率的信號生成，均採用高精度數字頻率合成（NCO）技術進行信號頻率精確模擬，輸出高精度數字中頻衛星模擬信號。
2個D/A轉換模組轉換分別完成GPS和GLONASS基帶信號的數字量到模擬量的轉換後，分別送至上變頻模組內的2個獨立的GPS變頻通道和GLONASS變頻通道上。
上變頻模組內的GPS變頻通道和GLONASS變頻通道分別將D/A轉換模組送來的中頻信號變頻到GPS和GLONASS的標稱射頻頻率後合為一路，由發射天線或輸出電纜輸出。其中發射天線為L波段右旋圓極化全向天線。
利用上述GPS和GLONASS雙系統組合模擬器所實現的一種GPS和GLONASS雙系統組合模擬器的模擬方法，包括如下步驟：
①上位機主要完成GPS星曆參數、GLONASS星曆參數、接收機的運動軌跡、以及系統模擬時間等參數的設定，然後把上述所有參數數據通過串口發給FPGA信號處理模組，再通過FPGA信號處理模組傳送給DSP信息處理模組；
②DSP信息處理模組檢測到上位機傳送完數據結束的標誌後，將系統模擬時間視為GPS模擬時間TGPS，並根據接收機運動軌跡、GPS星曆參數以及GPS模擬時間TGPS計算GPS的導航電文、相位和頻率信息；
③根據GPS時間系統與GLONASS時間系統間的轉換公式，將模擬時間從GPS時間系統轉換為GLONASS時間系統，獲得GLONASS模擬時間TGLONASS；
④根據接收機運動軌跡、GLONASS星曆參數計及GLONASS模擬時間TGLONASS計算GLONASS的導航電文、相位和頻率信息；
上述的GPS時間系統與GLONASS時間系統間的轉換公式為
TGLONASS=TGPS+3h-t-ΔT
式中，TGLONASS為GLONASS模擬時間，TGPS為GPS模擬時間，t為UTC（協調世界時）跳秒時間，ΔT為GLONASS與GPS的時間偏差；3h為固定參數時間3小時。
⑤計算完成後，DSP信息處理模組將步驟②和④的計算結果一併送至FPGA信號處理模組的暫存器中進行存儲；
⑥FPGA信號處理模組接收DSP信息處理模組傳送來的開始標誌位和FPGA信號處理模組的復位信號，通過同步時鐘信號，同步啟動FPGA信號處理模組中的GPS通道和GLONASS通道；[0054]⑦每隔一定時間間隔Δt將FPGA信號處理模組上的時鐘計數傳給DSP信息處理模組，DSP信息處理模組通過比較時鐘計數與工作頻率×Δt之間的差值，得出本地時鐘超前或者滯後時鐘個數，並將差值通過頻率控制字進行補償。所述Δt的取值範圍介於1毫秒～10毫秒之間。
⑧FPGA信號處理模組中的GPS通道和GLONASS通道完成相應頻率的載波信號、偽隨機碼信號和導航電文的模擬和調製、多顆衛星信號進行數字疊加後，分別輸出給相對應的D/A轉換模組；
⑨2個D/A轉換模組轉換分別完成GPS和GLONASS基帶信號的數字量到模擬量的轉換後，分別送至上變頻模組內的2個獨立的GPS變頻通道和GLONASS變頻通道上；
⑩GPS變頻通道和GLONASS變頻通道分別將D/A轉換模組送來的中頻信號變頻到GPS和GLONASS的標稱射頻頻率後合為一路，由發射天線或輸出電纜輸出。
榮譽表彰
2018年12月20日，《一種GPS和GLONASS雙系統組合模擬器及方法》獲得第二十屆中國專利優秀獎。
