FFT與串行相關(guān)相結(jié)合的GPS捕獲方法及FPGA實(shí)現(xiàn).pdf

1、GPS(Global Positioning System)具有授時(shí)、定位和導(dǎo)航等重要功能，因此在各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。GPS的用戶主要指GPS接收機(jī)，其中信號(hào)的捕獲是GPS接收機(jī)中的一個(gè)重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。捕獲的意義在于快速有效地發(fā)現(xiàn)可視衛(wèi)星，并為接下來(lái)的信號(hào)處理工作提供必要參數(shù)。
　　目前兩種典型的捕獲方法是串行相關(guān)捕獲法和基于FFT的并行碼相位捕獲法。其中，串行相關(guān)捕獲法易于實(shí)現(xiàn)，性能可靠，資源占用少，但捕獲速度較慢;基于FF

2、T的并行碼相位捕獲法捕獲速度快，但性能相對(duì)不穩(wěn)定，占用資源較大。這些捕獲方法的不足限制了GPS接收機(jī)的性能。因此，有效結(jié)合兩種方法，使其取長(zhǎng)補(bǔ)短，是實(shí)現(xiàn)高性能捕獲進(jìn)而提高GPS接收機(jī)性能的關(guān)鍵。
　　為了改進(jìn)捕獲方法，本文主要做了如下研究與探索:(1)研究了串行相關(guān)捕獲法和基于FFT的并行碼相位捕獲法的原理，詳細(xì)比較了兩種方法的性能。(2)提出了FFT并行碼相位捕獲法與串行相關(guān)捕獲法相結(jié)合的多通道捕獲方法，既保證了快速捕獲，又兼顧

3、了節(jié)約資源。(3)選擇了FPGA（Field Programmable Gate Array）和Verilog硬件描述語(yǔ)言在QuartusⅡ開(kāi)發(fā)環(huán)境下設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了本文捕獲方法，集成度高，也便于移植和升級(jí)。(4)采用GPS仿真數(shù)據(jù)對(duì)FPGA設(shè)計(jì)進(jìn)行了功能仿真和時(shí)序仿真，驗(yàn)證了本文設(shè)計(jì)的可行性與邏輯的正確性。(5)以購(gòu)買(mǎi)的硬件GPS接收機(jī)為參照，對(duì)FPGA設(shè)計(jì)進(jìn)行了板上測(cè)試與實(shí)際捕獲實(shí)驗(yàn)。Signal TapⅡ顯示的實(shí)際捕獲結(jié)果表明，整個(gè)系統(tǒng)