基于fpga卫星导航用户机码跟踪环路设计与实现

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1、工学硕士学位论文基于FPGA卫星导航用户机码跟踪环路设计与实现李振军哈尔滨工业大学2007年12月国内图书分类号:TN965.5国际图书分类号:621.3工学硕士学位论文基于FPGA卫星导航用户机码跟踪环路设计与实现硕士研究生：李振军导师：陈立甲副教授副导师初海滨博士申请学位：工学硕士学科、专业：通信与信息系统所在单位：深圳研究生院答辩日期：2007年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN965.5U.D.C:621.3DissertationfortheMa

2、sterDegreeinEngineeringDESIGNANDREALIZATIONOFTHECODETRACKINGLOOPOFSATELLITENAVIGATIONPOSITIONINGSYSTEMBASEDONFPGACandidate：Supervisor：AssociateSupervisor:AcademicDegreeAppliedfor：Specialty：Affiliation:DateofDefence:Degree-Conferring-Institution:LiZhen

3、junAssociateProf.ChenLijiaDoctor.ChuHaibinMasterofEngineeringCommunicationandInformationSystemShenzhenGraduateSchoolDecember,2007HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要扩展频谱通信系统是指待传输信息的频谱用某个特定的与所传输信息独立的扩频函数扩展后成为宽频带通信号，送入信道中传输，在接收端利用相应手段将其压缩，从而获取传输

4、基带信息的通信系统。本文研究的卫星导航系统就是一个典型的扩频通信系统，接收机扩频码跟踪环路对整个接收机的成功运作起到非常重要的作用。本课题研究的目的在于用FPGA实现接收机扩频码跟踪环路和信号捕获支路中DSP芯片与FPGA芯片数据通信接口部分，为整个接收机的研制铺平道路。本文首先介绍了国内外卫星导航定位系统和接收机的研究现状、GPS系统的特点及其应用范围，并且详细阐述扩频通信系统的基本原理和卫星导航定位系统接收机的理论基础。其次，根据课题的需要，本文重点分析了扩频码跟踪环路的整体结构和环路滤波器的各

5、个环节，给出了跟踪环路的整体结构和环路滤波器的原理及结构，对接收机的整体框图、接收机的工作流程和各个模块的功能进行具体的说明。最后，根据接收机的功能和技术指标要求，以ALTERA公司生产的stratix2系列的EP2S90F1020C5芯片为载体实现了扩频码跟踪环路，并对其进行系统的测试。由测试结果验证了整个设计的正确性和可行性。关键词扩频系统；码跟踪环路；接收机；滤波器；FPGAI哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractSpreadspectrumcommunicationsystemme

6、ansthatthebandwidthofthesignaltobesendwillbespreadviaaspecialfunctionwhichisindependentofthedatainthetransmitterandthentobedespreadbythesamespecialfunctioninthereceivertoobtainthetruebasebandinformation.Thenavigationandpositionsystem,whichismaintopicin

7、thearticle,isatypicalspreadspectrumsystem.Asoneofthekeypartsinacompatiblereceiver,thecodetrackingloopofthereceiverplaysaveryimportantrole.ThisthesisaimsatusingFPGAtorealizethecodetrackingloopofthereceiverandtheinterfaceofDSPandFPGAwhichisthemostimporta

8、ntpartofsignalacquiringloop.Firstly,theprincipleofspreadspectrumsystem,andthatofthenavigationsatellitepositioningsystemareintroduced.Thelatestresearchresultsofnavigationsatellitepositioningsystem,thecharacteristicsofGPSandtheareaofbeing