基于FPGA的GPS模拟源数据回放系统的研究与实现

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1、单位代码：10293密级：公开专业学位硕士论文论文题目：基于FPGA的GPS模拟源数据回放系统的研究与实现学号1210063037姓名汤锡东导师付蓉专业学位类别工程硕士类型申请全日制专业（领域）申请控制工程论文提交日期二零一三年四月ResearchandImplementationofGPSSimulationSourceDataPlaybackSystemBasedonFPGAThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofM

2、asterofEngineeringByTangXidongSupervisor:Prof.FuRongApril2013南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。研究

3、生签名：_____________日期：____________南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档；允许论文被查阅和借阅；可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。研究生签名：____________导师签名：____________日期：_____________

4、摘要近年来，卫星导航技术快速发展，以GPS为例，已从当初的军事应用拓展到民用的各个领域，包括车辆导航、大地测量、导弹制导等。随着我国工业化发展，GPS应用越来越广泛,特别在军事领域里大量使用。GPS接收机的性能测试变得尤为重要，这就需要设计一款携带方便、功耗低、性能优越的信号模拟器。目前这方面的研究还处于起步阶段，设计出的模拟器存在体积大、功耗高的问题，这样就制约了我军装备的野外使用。本论文提出了一个基于FPGA的模拟源数据回放系统，将模拟信号数据存放在CF卡中，从而大大简化了数字信号处理部分的设计难度，有效地减小了系统体积，降低

5、了功耗。根据GPS信号特点，提出系统指标要求，设计出系统的总体方案：采用一种“主机+CF卡+信号处理”的方案。该方案由以下两大部分组成，第一部分是模拟数据生成及下载，第二部分是模拟数据回放及信号产生，并对模拟源数据回放系统作了详细的分析，对采样模块、控制模块和模拟器射频电路进行了设计。依据系统方案，FPGA采用自顶向下模块划分的思想，将系统划分为串口转换模块，串口时钟信号产生模块，分频模块、si4133配置模块，AD9777配置模块，CF卡读写控制模块，进而对各个模块分别编程并仿真，直到所有模块满足其设计功能。将数据回放系统各个模

6、块进行统一的整合，经过仿真、系统联调，整体设计方案完全满足GPS模拟信号源的性能指标要求。关键词:FPGA，GPS，信号模拟源，数据回放IAbstractInrecentyears,thesatellitenavigationtechnologydeveloprapidly.TakingGPSasanexample,ithasexpandedfromtheoriginalmilitaryapplicationintoallfieldsofcivil,includingvehiclenavigation,geodesy,missil

7、eguidanceandsoon.Alongwithindustrializationinourcountry,GPSisapplicatedmoreandmore,especiallywidelyusedinthemilitaryfield.PerformancetestingofGPSreceiverbecomesveryimportant,whichrequiresthedesignofaportable,lowpowerconsumption,high-performancesignalsimulator.Theresea

8、rchinthisfieldisstillinitsinitialstage,thesimulatorhastheproblemoflargevolumeandhighpowerconsumption,itrestrictedthefielduse