基于FPGA的GPS接收機(jī)16通道快捕相關(guān)器設(shè)計(jì).pdf

1、作為新一代精密衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的全球定位系統(tǒng)(GPS)，具有自主性、隱蔽性、全天候、精密有界等特點(diǎn)，無(wú)論在軍事領(lǐng)域還是民事領(lǐng)域都得到了快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展和GPS技術(shù)在高動(dòng)態(tài)應(yīng)用領(lǐng)域中的涉足，常規(guī)GPS接收機(jī)已不能解決高速運(yùn)動(dòng)引起的大幅度多普勒頻偏和多普勒頻偏變化率，研制高精度、高動(dòng)態(tài)GPS接收機(jī)成為有效消除多普勒影響的首選方案?；鶐盘?hào)處理技術(shù)決定了接收機(jī)如何對(duì)信號(hào)進(jìn)行捕獲和跟蹤，因此研究設(shè)計(jì)適用于高動(dòng)態(tài)環(huán)境中的

2、16通道快捕相關(guān)器對(duì)GPS接收機(jī)的性能提高具有戰(zhàn)略性意義。
　　 本課題研究的主要內(nèi)容是基于FPGA的16通道快捕相關(guān)器設(shè)計(jì)。本文首先在分析了GPS系統(tǒng)和接收機(jī)原理的基礎(chǔ)上，引出相關(guān)器設(shè)計(jì)的理論依據(jù)；根據(jù)多普勒對(duì)信號(hào)接收影響的分析和常用信號(hào)捕獲方法的分析，提出適用于快捕相關(guān)器的折疊匹配濾波器快捕法；通過(guò)對(duì)16通道快捕相關(guān)器的參數(shù)分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，規(guī)劃出相關(guān)器的總體結(jié)構(gòu)和組成模塊結(jié)構(gòu)、量化出各模塊的設(shè)計(jì)參數(shù)；依據(jù)FPGA“自頂向下”

3、的設(shè)計(jì)方法，使用Verilog HDL語(yǔ)言編寫組成模塊程序代碼；采用Xilinx公司的ISE開發(fā)軟件將程序代碼綜合為相關(guān)器電路，憑借Modelsim軟件對(duì)電路進(jìn)行仿真和改進(jìn)，同時(shí)將改進(jìn)后程序轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制比特流文件下載到Spartan3AN系列XC3S1400AN型號(hào)FPGA芯片中；最后利用在線邏輯分析儀ChipScope Pro工具對(duì)FPGA實(shí)現(xiàn)的16通道快捕GPS相關(guān)器及組成模塊電路進(jìn)行驗(yàn)證與調(diào)試，根據(jù)驗(yàn)證調(diào)試出的電路波形曲線對(duì)模塊進(jìn)