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时间:2019-02-26
《gps软件接收机跟踪算法及中频信号回放器的研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、摘要全球定位系统GPS(GlobalPositioningSystem)是新一代的卫星导航定位系统,被广泛地应用于生活中的各个领域。随着GPS应用的日趋广泛,对软件接收机的定位精度和实时性的要求也日益提高。因此,寻找更加精确和高效的定位方法成为软件接收机的重要任务。而GPS接收系统的核心是其接收设备的基带信号处理单元,包括捕获和跟踪两个部分。本文详细研究了GPS信号的跟踪部分,并且基于FPGA(现场可编程门阵列Field--ProgrammableGateArray)平台对GPS跟踪模块进行设计。本文在研究了GPS软件接收机的工作原理
2、和当前的跟踪技术之后,对跟踪锁相环进行了分析和设计。在设计的过程中对鉴相器算法进行调整和改进,提高鉴相精度,降低运算的复杂性。设计了控制模块,协调控制各个子模块的工作,解决了实时性问题和非整数采样频率下带来的失配问题。定义与捕获以及导航解算模块之间的接口,最终在FPGA平台上实现了实时的多通道跟踪系统。在仿真调试成功后,下载到搭建的GPS嵌入式软件接收机平台,与射频前端、捕获和导航解算模块进行匹配工作,实现了实时的定位功能。为了便于在FPGA平台上进行实时的调试,设计了中频信号回放器,可以模拟的为FPGA平台提供实时的中频信号数据,为
3、最终的板级调试提供了有力保障。为了实现高速数据到低速数据的传输,采用乒乓操作实现数据的缓冲,保证输出数据的连续性。关键词:GPS;跟踪;实时;鉴相器;FPGA乒乓操作ABSTRACTTheGlobalPositioningSystemhasbeenusedinvariousfieldsoflivesasanewsatellitenavigationandpositioningsystem.WiththeincreasinginwideapplicationsofGPS,therequirementshavebeenproposedfo
4、rpositioningaccuracyandreal-timeofsoftwarereceiver.Therefore,lookingforamoreaccurateandefficientpositioningmethodofthesoftwarereceiverhasbeenallimportanttask.TheCOreoftheGPSreceiveristhebase-bandsignalprocessingunit,whichconsiststwoparts:acquisitionandtracking.Inthisthe
5、sis,theresearchoftrackingforGPSsignalhasbeendetailedanddesignedbasedonFPGAplatform.AfterresearchingtheworkingprincipleandcurrenttrackingtechnologyofGPSsoftwarereceiver,thePLLoftrackingisanalyzedanddesigned.Inordertoimprovethephaseaccuracyandreducethecomputingcomplexity,
6、thealgorithmofphase-detectorisadjustedandimproved.ThecontrolmoduleisdesignedtOcoordinatesubmodulesandsolvetheproblemsofreal-timeandmismatchcausedbynon·integersampling.Notonlytheinterfacebetweenacquisitionmoduleandtrackingmoduleisdefinedaswellasnavigationmoduleandtrackin
7、gmodulebutalsomultiplechannelsandreal—timetrackingsystembasedonFPGAplatformisimplemented.ExecutableprogramisdownloadedtotheembeddedGPSsoftwarereceiverplatformandworkswellwithRF-end,acquisitionandnavigationsolutionmodulesaftertheSuccessofsimulationanddebugging.Inordertof
8、acilitatereal-timedebuggingonFPGAplatform,theIFsignalplaybacksystemisdesignedsoastoprovidetheFPGAplatformwithr
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