卫星导航信号模拟器的dsp算法与软件设计

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1、中图分类号：TN967.1论文编号：102870416-S048学科分类号：081001硕士学位论文卫星导航信号模拟器的DSP算法与软件设计研究生姓名王普学科、专业通信与信息系统研究方向卫星导航指导教师宋茂忠教授南京航空航天大学研究生院电子信息工程学院二О一五年十二月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofElectronicandInformationEngineeringTheDSPAlgorithmandSoftwareDesignofth

2、eSatelliteNavigationSignalSimulatorAThesisinCommunicationandInformationSystemByWangPuAdvisedbyProf.SongMaozhongSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDecember,2015承诺书本人声明所呈交的硕击学位论文站本人在诗帅巧诗下进行的研究工作及取得的硏究成果。除了文中誦加Ｗ不注和致谢的地方外，论文中不包含其他

3、人已经发表或撰巧过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教巧机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可１＾将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：巳當日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要卫星导航信号模拟器能够根据接收机的运动状况和信号传输环境，产生设定场景下用户接收到的导航信号，为接收机的研制开发及测试提供高精度的信号源，为验证导航定位算法提供测试环境。本文围绕卫星导航信号

4、模拟器的算法设计及其在DSP中的实现过程进行研究，主要完成的工作有：1.根据参数计算的复杂度和多通道实时性的要求设计了模拟器中频信号产生方案，采用DSP完成了导航电文的生成和卫星信号参数的计算，利用FPGA实现了副载波和C/A码数据的生成以及信号的调制。设计了DSP与FPGA数据交互的地址协议，通过外部存储器接口实现了它们之间的通信。采用DSP响应定时中断的方式，实现了卫星导航信号数据的实时更新。2.DSP部分完成了对本地时间到GPS时的转换、卫星可见性判断和导航电文生成；建立空间传播误差模型，实现了对环境参数的模拟；采用迭代算法完成了信号传播时

5、延的计算，并利用信号发射时刻实现了导航电文和C/A码的对齐；对传播时延采取线性近似的方法，推导了带多普勒频移的控制字计算公式，实现了对载波频率和码频率的精确控制。3.采用软硬件接收机对模拟器产生的卫星信号进行测试，将接收机捕获得到的多普勒频移和码相位与设定值进行比较，分析了误差原因。接着给出定位结果，进一步验证了模拟器的有效性。关键词：卫星导航，信号模拟器，DSP，FPGA，中频信号i卫星导航信号模拟器的DSP算法与软件设计ABSTRACTThesatellitenavigationsignalsimulatorcangeneratethenav

6、igationsignalreceivedbytheuseraccordingtothemotionstatusofthereceiverandthesignaltransmissionenvironment,providesahighprecisionsignalsourcefortheresearchanddevelopmentofthereceiver,andprovidesatestenvironmentforthevalidationofthenavigationandpositioningalgorithm.thisthesisstu

7、diesthealgorithmdesignanditsimplementationinDSPofthesatellitenavigationsignalsimulator.Themainworkincludes:1.Hardwareschemeisdesignedaccordingtothecomplexityofparametercalculationandtherequirementofmultichannelreal-timeperformance.Theformationofnavigationmessageandthecalculat

8、ionofthesignalparametersarecompletedbyDSP,FPGAachievesthesubcarriera