GNSS軟件無線電接收機(jī)開發(fā)平臺研制.pdf

1、現(xiàn)今市場上的GNSS接收機(jī)普遍采用基于專用GNSS接收機(jī)芯片和CPU的設(shè)計(jì)方案，這種接收機(jī)芯片內(nèi)部參數(shù)固定、成本高、電路結(jié)構(gòu)靈活性差及不易擴(kuò)展。在某些能兼容多種衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的GNSS接收機(jī)中，常需要改變設(shè)計(jì)參數(shù)和升級不同的信號處理算法以提高接收機(jī)的性能，采用專用芯片的GNSS接收機(jī)難以適應(yīng)這種特殊的應(yīng)用場合。隨著大規(guī)?，F(xiàn)場可編程邏輯門陣列(FPGA)和高速數(shù)字信號處理器(DSP)在軟件無線電接收機(jī)中的廣泛應(yīng)用，基于軟件無線電設(shè)計(jì)思想

2、的GNSS接收機(jī)能有效地解決硬件GNSS接收機(jī)靈活性差，不易擴(kuò)展的問題。
　　本文進(jìn)行的是FPGA與DSP的、模塊化的GNSS軟件無線電接收機(jī)開發(fā)平臺研制。主要包括以下幾個(gè)方面的研究內(nèi)容：
　　首先設(shè)計(jì)了GNSS軟件無線電接收機(jī)開發(fā)平臺的系統(tǒng)方案。在對該系統(tǒng)方案進(jìn)行資源分析的基礎(chǔ)上，確定了器件型號；完成了基于FPGA+DSP的GNSS軟件無線電接收機(jī)開發(fā)平臺硬件方案設(shè)計(jì)；論證了所開發(fā)的平臺可支持GPS、GLONASS、Gal

3、ileo和BD等四個(gè)系統(tǒng)中的任意三種射頻前端、支持實(shí)現(xiàn)共72個(gè)通道相關(guān)器、支持實(shí)現(xiàn)多星座GNSS接收機(jī)。
　　其次實(shí)現(xiàn)了GNSS軟件無線電接收機(jī)開發(fā)平臺的各組成部分。完成了系統(tǒng)時(shí)鐘、系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)；其中FPGA模塊包括AS配置電路、JTAG調(diào)試電路、SRAM電路、串口電路、射頻接口及USB電路；DSP模塊包括Flash電路、SDRAM電路、調(diào)試電路及復(fù)位電路；進(jìn)行了EMIF接口時(shí)序分析，完成了EMIF寄存器配置，實(shí)現(xiàn)了DSP與FPG

4、A接口電路，完成了GNSS軟件無線電接收機(jī)硬件電路的研制。
　　再次基于DSPBuilder設(shè)計(jì)了單通道GPS跟蹤相關(guān)器模塊。實(shí)現(xiàn)了該模塊的載波NCO、復(fù)相位旋轉(zhuǎn)下變頻、碼NCO、C/A碼發(fā)生器、碼相關(guān)等五個(gè)子模塊，并對其中的載波NCO、C/A碼發(fā)生器的頻率控制字進(jìn)行了詳細(xì)分析，使載波跟蹤頻率精度達(dá)9mHZ，碼相位誤差精度為1/32個(gè)碼片。
　　最后對研制完成的GNSS軟件無線電接收機(jī)開發(fā)平臺進(jìn)行硬件測試和系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)。結(jié)果表