gps接收机接收模块的研究与vlsi实现

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1、摘要GPS接收机接收模块的研究与VLSI实现摘要本课题主要完成了GPS接收机接收模块的研究与VLSI实现。GPS是全球定位系统的简称，是利用导航卫星进行测时和测距的系统。GPS系统由GPS卫星、地面监控系统、GPS接收机三部分组成，其中GPS接收机是交由用户使用的器件，它由天线前端单元、基带处理单元和定位解算与应用单元组成。本课题的重点放在对GPS接收机基带信号处理的算法研究以及对实际工作中可能出现的多径效应对GPS接收机的影响的分析与解决方法。本课题的创新之处在于相对于一般的GPS接收机的硬件实现，本论文对有多径效应时，多径信号对跟

2、踪精度的影响作出了理论分析，给出了一种计算多径信号强度大小的开环模型，并提出了降低多径效应影响的解决方法，同时也给出了VLSI实现的结构。在本文的主体部分，给出了对GPS中频信号进行捕获和跟踪的算法介绍，并在考量算法计算量和硬件实现难度之后，对捕获和跟踪模块选择了合适的实现结构，并对多径效应的产生的影响及解决的方法进行了详细介绍。本文最后给出了捕获模块和跟踪模块具体的VLSI实现的结构，并对该结构进行了功能验证，结果表明该结构可以完成GPS信号实时接收，是一种比较实用的结构。关键词：GPS接收机，VLSI实现，多径效应，FFT并行捕获

3、-1-ABSTRACTTHERESEARCHANDVLSIIMPLEMENTATIONOFTHERECEIVEMODULEINGPSRECEIVERABSTRACTThispaperresearchesandrealizesthereceiveunitoftheGPSreceiver.GPSistheabbreviationofGlobalPositioningSystem,whichusesthesatellitetonavigateandmeasurelocation.Itconsistsofthreeparts,theGPSsa

4、tellite,thegroundcontrolsystemandGPSreceiver.GPSreceiverisusedbyordinaryuser,anditalsoconsistsofthreeparts,theantennafront-endmodules,basebandunitandpositioningsolutionmodules.ItfocusesontheresearchonthealgorithmofbasebandsignalprocessinginGPSreceiverandtheaffectionandt

5、hesolutiononmultipatheffect,whichmayoccurintherealenvironment.Theinnovationofthispaperisanalyzingtheaffectiononthetrackingaccurationbythemultipathsignal,givinganopen-loopmodelonthecalculationoftheintensityofthemultipathsignal,proposingthesolutiononreducingtheaffectionof

6、multipatheffectandgivingtheVLSIimplementationstructure.ThemajorpartofthispaperisconcerntratedonexpatiationofthemajoralgorithmsonGPSsignalcapturingandtracking.Andasuitablestructureonthecaptureandtrackingmoduleisdeterminedafterconsideringboththeamountofthealgorithmsandthe

7、difficultyoftheimplementation.Theaffectionandthesolutioncausedbymultipatheffectarealsodiscussedindetail.Finally,thispapergivestheVLSIimplementationstructureofthecapturemoduleandthetrackingmodule.Theverificationofthestructureisalsogiveninthispaper.Itshowsthatthestructure

8、canbecompletedtoreceivereal-timeGPSsignal.KEYWORDS:GPSreceiver,VLSIimplementation,Mutlipatheffect,FFTparallelc