Možnosti simulace GNSS signálu se zaměřením na SDR

Abstract

Tato bakalářská práce pojednává o problematice týkající se simulace GNSS signálu. Oproti standardním způsobům, jako live-sky testování či použití komerčních simulátorů, je zde uvažována simulace pomocí softwarově definovaného rádia. Tato varianta přináší výrazné snížení časové i finanční náročnosti celého procesu. Nejprve se práce zaobírá obecným fungováním GNSS se zaměřením na nejpoužívanější systém GPS. Následuje teorie mapující technologie a technologické přístupy k testování přijímačů a simulaci GNSS signálu obecně. Poté navazuje kapitola poskytující úvod do problematiky simulátorů založených na softwarově definovaném rádiu, včetně podrobného přehledu využitelného hardwaru a softwaru. Práce pokračuje praktickou částí, jejíž náplní je sestavení generátoru GPS L1 signálu s využitím HackRF SDR. Zde je obsažen podrobný postup kompletace zařízení za pomocí volně dostupných skriptů a jeho ovládání. Dále jsou popsány provedené testy simulátoru a jejich výsledky. V závěru je diskutován budoucí rozvoj a další uplatnění vytvořeného zařízení.

This bachelor thesis deals with the issue of GNSS signal simulation. Compared to standard methods this paper is dedicated to simulation using a software-defined radio. This option is advantageous due to significant reduction in time and cost of the whole process. Firstly, the thesis talks about the operating principle of GNSS in general with a focus on the most used system - GPS. Next, mapping technology and technological approaches for receiver testing and signal simulation. This is followed by a chapter summarizing general information about simulators based on software-defined radios, including a detailed overview of available hardware and software. The thesis continues with a practical part, which deals with the assembly of signal generator using the HackRF SDR. A detailed procedure for building the device using open-source scripts and operating it is included. Subsequently, the performed validation tests and their results are described. To conclude the thesis, future development and potential applications of the created device are discussed.