SimXTRACT:将记录的射频信号转化为可控场景,用于实验室验证测试

新型软件工具可将现场实时射频的(Live RF)记录信号分解为离散、可控的信号,为实验室中的全球导航卫星系统(GNSS)仿真带来前所未有的逼真度。
长期以来,记录并回放现场实时GNSS信号环境的能力,一直在测试芯片和设备的PNT性能方面扮演着关键作用。
像思博伦GSS6450这样的GNSS记录与回放系统→,能够记录真实的射频环境,并反复将其回放给被测设备(DUT)。与通过创建仿真场景所能达到的效果相比,这种方式使测试具备更高的逼真度。
然而迄今为止,尚无方法可以明晰射频记录信号的构成成分。因此,面对真实的信号环境时,人们无从知晓环境中的哪些要素会在被测设备中引发何种响应。而此类洞察力的获得,唯有借助GNSS模拟器(如思博伦PNT X、GSS7000或PNT Xe→)生成的可控合成信号方能实现。
GNSS模拟器具备高度可控性和精确性,其提供的精准测试能力,对于PNT设备的研发至关重要。然而,没有任何模拟器能够完全复现真实环境的丰富多样性。因此,使用外场真实信号的测试不可避免——却往往成本高昂,因为这类测试通常发生在测试周期的后段,此时若发现错误,修复成本会更高。
SimXTRACT:在实验室复现真实信号用以缩短测试周期
如今,随着思博伦推出的新型软件工具SimXTRACT™的问世,一切正在改变。
SimXTRACT可对射频记录信号进行分析,并将其分解为独立的GNSS信号,包括直射信号和多径反射信号,以及每个信号的关键参数。随后,它会将这些信号输出为可在思博伦PNT模拟器中使用的完全可控的驱动数据。
可控制的真实信号环境意味着,在测试周期的更早阶段就能将更多外场测试转移到实验室进行。如此一来,能够更早发现错误,缩短测试周期,从而加快新型芯片组、设备或系统的上市速度。
SimXTRACT的主要功能包括:
● 信号分解与分析:SimXTRACT采用软件定义的GNSS架构,配合专利信号搜索算法,可处理和分析通过GSS6450记录的IQ数据。它能分离直射(LOS)信号和非直射(NLOS)信号,并将每个信号分解为独立的射线路径。针对每个卫星历元,该工具可提供的关键数据包括:
○ 射线数量(直射信号+多径信号)
○ 每条射线的码误差
○ 每条射线的多普勒误差
○ 每条射线的功率
○ 每条射线的到达角(AoA)
此外,SimXTRACT还可基于特定条件在记录数据中进行搜索,例如可见卫星数量或存在的多径信号数量。
● 场景创建:SimXTRACT可生成测试场景,供思博伦PNT X、GSS7000和PNT Xe GNSS模拟器使用。它将分解后的数据转换为控制文件,模拟器利用这些文件生成相应的GNSS信号。所有信号在模拟器中均可完全编辑和修改,使测试团队能够全面掌控场景参数。例如,可调整多径信号的功率电平,或完全禁用某些信号。
● 欺骗信号检测与生成:SimXTRACT能够区分真实的GNSS信号与欺骗设备产生的伪造信号,因为欺骗信号往往表现出与真实信号不同的特征。若记录数据中捕获到欺骗信号,SimXTRACT可借此机会分析这些信号,并基于真实的欺骗活动生成测试场景——这对于评估接收机的鲁棒性和弹性而言是一项极为宝贵的功能。若记录数据中未发现欺骗信号(通常如此),则可在模拟器中(根据需要)轻松将欺骗添加至测试场景。
SimXTRACT助力各行业加速产品上市进程
SimXTRACT可为众多领域的GNSS接收机开发人员和集成商带来裨益。它能在实验室环境中真实还原实际运行场景,进而使验证测试在产品生命周期中“前移”——即便基于软件接收机的设计,也能使用高度逼真的信号进行测试。如此一来,缺陷和漏洞可在更早阶段被发现,大幅降低产品开发的成本、风险和时间周期,同时提升产品的适用性。
不同行业领域可从SimXTRACT中获益的方式包括但不限于以下方面:
GNSS芯片组开发:通过信号分解与分析功能,可加速测量引擎(ME)和定位引擎(PE)算法的开发进程,这些算法涉及信号捕获、跟踪及位同步等任务。此外,该功能还能帮助确定不同卫星星座间的最佳互相关容限,并优化不同环境下的导航数据解码性能。
汽车行业:SimXTRACT使得在开发周期的更早阶段就能复现实车道路测试中所观察到的特定真实环境效应。相较于难以量化的真实信号环境,实验室中对射频记录信号的可分解与可编辑,能够帮助人们更深入地理解全球各地多径效应和信号遮挡的影响。此外,SimXTRACT还可用于评估接收机在诸如城市峡谷及其他信号严重遮挡场景下的性能表现,以及相关设计的决策,例如车辆上天线的布放位置。
手机与可穿戴设备领域:SimXTRACT可为在消声暗室内对多种设备进行OTA测试带来全新效率提升。其分解算法可计算每个信号的到达角,使得在分区消声暗室(zoned-chamber)设置中能够快速复现真实环境效应,而无需手动调整模拟器场景来生成这些效应。这是一种采用逼真多径特征来测试设备性能的有效方法。若记录数据中不存在欺骗信号,只需在真实环境记录的基础上轻松添加即可,从而能够针对多种不同场景开展测试,无需因重复测试直至出现欺骗信号而产生高昂成本。
今日即与我们探讨SimXTRACT解决方案
SimXTRACT可大幅降低验证测试的成本与周期,同时显著提升对真实信号环境下PNT性能的洞察能力。





