一、平台基础条件

本科研平台项目依托我校信息工程学院电子信息类优势学科建设及北斗学院，联合中国科学院国家授时中心和自然资源部大地测量数据处理中心两家科研单位，组建校企联合研究团队。

中国科学院国家授时中心（以下简称“国家授时中心”），前身是中国科学院陕西天文台，成立于1966年，是我国唯一的专门、全面从事时间频率基础研究和应用研究的科研机构，承担着我国国家标准时间（北京时间）的产生、保持和发播任务，建设和运行着的长短波授时系统是我国的第一批国家重大科技基础设施，建成了国内唯一的天地一体星地综合卫星导航授时试验平台，为我国国家时间频率体系、卫星导航系统的建设和发展做出了重要贡献。

自然资源部大地测量数据处理中心（兼国家测绘档案资料馆大地测量档案分馆，简称数据中心）是自然资源部直属事业单位。主要职责：建立与维持国家大地基准、国家高程基准和国家重力基准,参与国家深度基准建设；管理和保存国家大地测量成果档案；负责处理国家大地控制网、国家高程控制网、国家重力控制网数据，开展2000国家大地坐标系推广应用服务。管理与维护陕西省北斗卫星导航定位基准服务系统。数据中心是国家甲级测绘资质单位，在测绘基准建立与维持及科学研究方面具有丰富的经验和雄厚的技术实力。

二、平台团队基础

本科研平台包含我校研究人员有通信工程、电子信息工程及人工智能专业专任教师42人，其中教授4人，副高13人，博士学位4人，陕西省普通高等学校教学名师1人，校级教学名师1人，教育部工业和信息化职业教育教学指导委员会通信类专业教学指导委员会委员1人。企业方研究人员6人，其中正高级工程师3人，高级工程师1人，博士学位2人。

三、平台主要实验室

（1）时空大数据分析应用中心

2020年，在中共陕西省委网信办的指导下，学校联合中科院国家授时中心、自然资源部大地测量数据处理中心、陕西网络创新研究院等相关单位，集全校优势资源，共同建设陕西北斗学院，针对北斗产业急需的应用型人才开展培养工作。同时为进一步深化北斗应用产学研合作，着力培养学生实践能力和创新能力，学院启动开展了时空大数据分析应用中心建设。

中心建设基于我院已有的北斗卫星导航实验室、移动通信实验室和卫星通信实验室等基础资源,联合自然资源部大地测量数据处理中心,综合利用卫星定位、通信网络、计算机等技术，建成以支持北斗卫星导航系统为主，兼容GPS、GLONASS等其它导航系统的西安明德北斗卫星导航定位基准站网，结合校园内北斗/GNSS控制网建设，构建形成了北斗高精度定位应用系统，持续推动实践育人，不断提升人才培养能力和人才培养质量。

中心主要包括：1座北斗卫星导航定位基准站:西安明德站，共享利用陕西省北斗卫星导航定位基准站5座,共同构建由6座北斗卫星导航定位基准站组成的西安明德北斗卫星导航定位基准站网。1条8M数据共享通信专线，1条10M高精度差分信息发布专线，实现北斗基准站的通信传输、共享、汇聚和差分信息发布服务。1个系统控制中心和展示中心，包含机房及服务器等资源基础，实现导航卫星数据接收、存储、计算和应用展示等功能，提供高精度北斗导航实时定位差分服务。中心能为为通信与信息系统、信号与信息处理、导航、制导与控制等专业的实践教学、科研项目、学科竞赛、暑期实习等服务的。

（2）GNSS信号处理实验室

GNSS信号处理实验室，是为了紧跟国家发展趋势，培养北斗系统应用型人才，由西安明德理工学院联合中国科学院国家授时中心共同建设的。主要是为通信与信息系统、信号与信息处理、导航、制导与控制等专业的实践教学、科研项目、学科竞赛、暑期实习等服务的。

该实验室成立于2023年，面积127.2平方米，投资超过xxx万元，能够同时容纳20余名师生开展授课实践。内部配备了先进的多媒体教学系统、自研的导航信号配置管理软件平台、全流程导航信号收发处理的硬件系统，让学生能够通过实践操作深入了解导航定位的原理和实践应用。

实验室平台主要聚焦于卫星导航信号的生成、发送、接收以及处理过程，以信号为接口，关联起卫星导航系统的各个模块，使学生通过软硬件结合的实践过程，了解整个卫星导航系统的原理以及信号处理的流程，让学生能够接触卫星导航、看见卫星导航，参与卫星导航。

未来实验室将持续深耕卫星导航信号处理领域，与中国科学院国家授时中心进一步展开合作，力争将实验室打造成北斗卫星导航系统教学、实验、科研以及科普基地，为培养我国北斗系统应用型人才而努力。

（3）软件无线电通信实验室

软件无线电通信实验室建设有人工智能与通信融合智能交通应用平台，该平台利用沙盘模拟了真实的交通场景，真实呈现高架桥、隧道、停车场、公交站、斑马线、ETC、十字路口、丁字路口、路灯等交通场景。该平台配有智能交通管理软件，可实时显示交通系统电子地图、车辆状态信息等内容。包含智能公交子系统，智能红绿灯子系统，智能停车子系统。配套了3辆人工智能车型机器人，重点支撑《移动通信》、《移动通信综合实践》课程中的综合性实验，以及毕业设计。

实验室还配备了XSRP软件无线电创新平台实验系统，该平台采用更加灵活的软件无线电架构，通过创新设计，将电脑、软件无线电平台、示波器等有机结合，以软硬结合、虚实结合等方式，构建了从基础实验到综合设计的立体实验（实践）体系，主要面向电子信息类专业的专业课程实验（实践）以及综合设计。该平台以工程应用为设计参考，采用全新的设计理念和实验方式，同时增加了实验的针对性和综合性，可完全替代传统实验箱，更加符合工程教育专业认证的要求。通过开放软硬件接口，以软件定义硬件功能的方式，支持各种二次开发。

（3）卫星通信实验室

卫星通信实验室主要面向卫星通信课程科理论教学、科研工作、实习实训以及卫星站的实际应用等课程的实践实验。其主要由便携站卫星天分系统、固定站卫星天分系统和中频环路分系统构成，相关的测试和实操在中频环路环境中进行。

室内分系统卫星终端设备，卫星网管系统，网络设备、话音设备、中频电缆和机柜组成，同时配备有1.2米的便携式移动站卫星天线，室外架设有1.8米固定站卫星天线，可以进行卫星通信理论课程辅助教学、完成卫星通信各子系统的实操训练。

（4）北斗卫星导航实验室

北斗卫星导航实验室建立于2019年，实验室配备了北斗卫星导航基础实验系统，主要由天线、信号转发器、导航实验箱、软件处理平台等组成。北斗卫星导航实验室面向应用型本科教育，提供贴合实际应用的、直观易懂的教学体验。实验室主要为《GNSS原理、方法与技术》、《GNSS地面段工程设计与实现》、《GNSS用户段工程设计与实现》、《NC实习》等课程教学提供实践环境。逐步实现从基础理论到虚拟仿真，再到硬件开发的系统教学，培养具有实践能力和创新能力的应用型人才。

（5）转发式卫星导航试验系统

转发式卫星导航试验系统以国家授时中心为总体研制单位，为我国进行卫星导航信号外场试验、测试和验证专门建设的星地一体化综合试验验证系统。

图1 转发式卫星导航试验系统

地面站是转发式卫星导航试验系统关键设备，主要由一套16米C/L和四套13米口径(两套C/S、两套C/L)共5套转台全动式卡塞格伦天线，实现转发式卫星导航试验信号发射和接收，通过通信卫星向覆盖区广播，自闭环时延测量以及接收解调，实现虚拟导航卫星信号从同步卫星转发器上发出，完成卫星导航信号的星地一体外场试验验证。

图2 地面站

地面站主要由发射信道设备、接收信道设备、天线控制设备和站监控组成。其中，发射信道主要由综合基带、上变频器、固态功率放大器等关键设备组成，负责完成综合基带上行中频信号进入上变频器变频后，成为所需要的射频频点。该射频信号作为高功放的激励源进入高功放，功放将信号的功率进行放大，再经过多工器与其他频点的大功率信号合为一路后送天线。

接收信道主要由低噪声放大器、下变频组成，负责完成卫星的下行信号经天线进入馈源，再经过LNA、下变频器，变成中频信号进入基带设备进行后端解调处理。

天线控制设备主要由伺服驱动、跟踪接收机、极化设备、卡塞格伦天线等设备组成，负责完成从高功放发出的电磁波能量经馈线进入微波网络后，经喇叭辐射到副反射面上，而后反射到主反射面，再经主反射面反射后，将电磁波能量辐射到卫星。当天线接收时，卫星的电磁波入射到主反射面上被反射后，射向副反射面，并经其再反射后进入喇叭，然后经微波网络分波后进入低噪放；天线在两个频段上，可同时发射和接收电磁波信号。

监控软件主要包括数据库服务软件、监控服务端软件以及监控客户端软件三个部分。共同完成设备参数控制、设备状态显示、系统运行日志等功能的人机接口。

图3 系统框图

（6）信号综合处理平台

信号综合处理平台主要包括面向低轨应用的基带信号处理验证平台、高精度地基授时系统数据播发基带平台以及多类型接收机平台

a)面向低轨应用的基带信号处理验证平台

PCIE基带信号处理验证平台的组成框图如下图所示。

图4 PCIE基带信号处理验证平台

b)高精度地基授时系统数据播发基带平台

数据播发基带平台通过完成星地融合授时信息、罗兰发播台运行状态、罗兰授时精度等级、卫星导航系统运行状态、GNSS系统授时精度等级、转发式卫星授时信息等数据的调制解调，为高精度地基授时系统提供基于卫星广播式的数据发布手段；另一方面，利用转发式卫星试验系统的现有资源（包括卫星地面站、测定轨数据中心、虚拟钟软件、地面站时频设备等），通过实现星地时延测量、发射频率调整等功能实现基于通信卫星的授时与监测功能。

图5 基带平台组成框图

数据播发基带平台组成框图如下图所示。

图6 基带平台实物图

c)多类型接收机平台

包括高精度定位定向接收机、高精度授时接收机、黑土地PPP-RTK接收机等。

图7 高精度定位定向接收机

图8 黑土地PPP-RTK接收机

四、平台科研成果

近十年科研团队共发表学术论文90余篇，其中第一作者或通讯作者学术论文被SCI、SSCI、A&HCI、EI源刊、CSSCI、CSCD等检索收录20余篇；共申请及获授权专利20余项，其中以第一发明人取得国家发明专利3项，以第一发明人取得实用新型专利10余项。获批科研项目60余项。编写专著10本。

近三年获得省部级及以上教学奖励和支持情况突出：近三年有新获的省部级及以上教学奖励和支持。近三年获得如下：1.陕西省省级教学成果二等奖1项；2.省级虚拟教研室1项；3.省级一流课程立项建设1门；4.省级优秀教材二等奖1项；5.省级优秀创新创业导师1人；6.省级及以上教学改革立项2项；7.学科竞赛的师生获奖百余项。