北斗三号多频点卫星信号模拟器可以实时提供任意时间和位置的模拟卫星信号,可以生成各种复杂环境下高精度和高动态的北斗卫星信号。为了验证北斗三号接收机的性能,需要卫星信号模拟器实时复现出不同条件下的北斗卫星信号。北斗三号多频点卫星信号模拟器对高性能、高稳态接收机的研制具有指导意义。本文以北斗三号多频点卫星信号模拟器的设计与实现为主题,通过对北斗三号B1C和B1I频点信号体制的分析,深入研究了北斗三号卫星信号模拟器所涉及的BOC调制、空间坐标同步、信号传播误差、卫星位置和伪距实时计算以及频率合成等关键技术。分析对比得出BOC调制性能的优点,提出一种利用中断间隔时间内载波变化率计算频率控制字的方法,建立了北斗三号多频点卫星信号模拟器的仿真模型。设计了北斗三号卫星信号模拟器的总体方案,首先分析了DSP+FPGA的软硬件开发平台结构,之后对各个子模块的电路做了详细阐述,最后分别对DSP模块中的载体和卫星位置计算、星历更新、电文编写等算法和FPGA模块中的载波生成、伪码生成和信号调制等做了详细阐述。重点对用户运动轨迹状态、初始相位和频率控制字计算等方面做了深入研究。最后,通过频谱仪对北斗三号卫星信号模拟器产生的B1C和B1I的中频信号进行了测试分析。为了验证模拟信号的精确度和稳定性,使用商业接收机对分别载体静止和运动状态下的定位精度进行了长时间测试。测试结果如下:(1)载体静止状态下,使用ublox-m8n接收机进行定位分析,定位精度总体误差在±6m;(2)载体设置匀速运动场景,模拟器生成信号与预设轨迹一致。北斗三号多频点模拟器的各项性能符合设计标准。