GPS軟件接收機(jī)基帶信號(hào)處理單元的關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)因其在海、陸空三大領(lǐng)域的全球性、全天候、實(shí)時(shí)的提供導(dǎo)航定位服務(wù)而成為全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)中的佼佼者,同時(shí)也是全球科研機(jī)構(gòu)炙手可熱的研究對(duì)象。GPS產(chǎn)品不斷擴(kuò)大的市場(chǎng)需求和其穩(wěn)定、強(qiáng)大的功能使各國(guó)不斷致力于對(duì)GPS導(dǎo)航定位算法及應(yīng)用平臺(tái)的開發(fā)與研究,其中,對(duì)于GPS信號(hào)捕獲方法的研究尤其顯得必要。傳統(tǒng)的GPS信號(hào)捕獲方法在捕獲時(shí)間和資源消耗及電路復(fù)雜度上始終不能兩全其美,而GPS信號(hào)的捕獲又對(duì)其后的定位工作有著直接的影響

2、,因而設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)單快速的GPS信號(hào)捕獲方法顯得尤為重要。
　　本課題主要完成的工作是對(duì)GPS軟件接收機(jī)的基帶信號(hào)處理單元中的信號(hào)捕獲部分提出一種新的簡(jiǎn)單快速的捕獲方法,同時(shí)對(duì)GPS信號(hào)的跟蹤、數(shù)據(jù)解析、定位解算等部分進(jìn)行研究,并且在基于FPGA+DSP的硬件平臺(tái)上進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。該接收機(jī)的基帶信號(hào)處理單元中的信號(hào)捕獲部分能夠?qū)鹘y(tǒng)捕獲方法中的時(shí)間消耗和資源消耗減少同時(shí)能夠完成GPS信號(hào)的快速捕獲,在1ms積分時(shí)間內(nèi)能得到一個(gè)多普勒頻率下

3、的1023個(gè)碼相位對(duì)應(yīng)的相關(guān)值。在載波跟蹤部分使用四相鎖頻環(huán)和Costas環(huán)相結(jié)合的載波跟蹤環(huán)路對(duì)載波實(shí)現(xiàn)跟蹤調(diào)整,能夠同時(shí)滿足高動(dòng)態(tài)的運(yùn)動(dòng)模式和低信噪比的載波跟蹤捕獲。此外,對(duì)捕獲到的GPS信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)解調(diào),根據(jù)解調(diào)出的數(shù)據(jù)可以確定接收機(jī)位置。
　　將由天線接收到的信號(hào)進(jìn)行濾波、混頻、AD轉(zhuǎn)換等一系列操作后變?yōu)?位數(shù)字信號(hào)進(jìn)行相關(guān)處理。其中,通過(guò)Verilog HDL語(yǔ)言編程,實(shí)現(xiàn)GPS信號(hào)的復(fù)相位旋轉(zhuǎn)數(shù)字下變頻和C/A碼的捕獲