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1、第34卷第3期北京理工大学学报Vol.34No.32014年3月TransactionsofBeijingInstituteofTechnologyMar.2014基于FPGA的卫星导航抗干扰处理器设计王达伟,李加琪,吴嗣亮,王菊(北京理工大学信息与电子学院,北京100081)摘要:为在现场可编程门阵列(FPGA)内实现整个数字抗干扰系统的功能,需要复用片内资源,设计了一种复浮点处理器(complexfloatingpointprocessingunit,CFPU),简化了抗干扰算法在FPGA内实现的资源复用策略,使用了较少的硬件资
2、源,解决了硬件资源紧张问题.仿真结果表明,当求解同一方程时,CFPU和TMS320C6713的单精度计算结果仅有微小差别,92MHz和176MHz的CFPU相对于200MHz工作频率的TMS320C6713分别有53.5和78.0倍的计算速度.室外实测抗干扰处理器有很好的抗干扰能力.关键词:卫星导航;抗干扰;复浮点处理器;流水线中图分类号:TN953文献标志码:A文章编号:1001-0645(2014)03-0299-05ProcessorDesignforAnti-JammingofSatelliteNavigationBased
3、onFPGAWANGDa-wei,LIJia-qi,WUSi-liang,WANGJu(SchoolofInformationandElectronics,BeijingInstituteofTechnology,Beijing100081,China)Abstract:Torealizethefunctionoftheentiredigitalanti-jammingsysteminFPGA,hardwareresourcesshouldbemultiplexed.Acomplexfloatingpointprocessingun
4、it(CFPU),whichhasbeendesignedandcansimplifymultiplexstrategywhenthealgorithmwasimplementedinFPGA,usedthelesshardwareresourcesandsolvedtheproblemofbeinglackofhardwareresources.SimulationresultsshowthatCFPUandDSPTMS320C6713almostgetthesamecomputationresultsinsolvingthesa
5、meequation,CFPUwith92MHzand176MHzhas53.5and78.0timescomputationspeedrelativetoTMS320C6713with200MHz.Outdoortestshowsthatanti-jammingprocessorhasgoodanti-jammingability.Keywords:satellitenavigation;anti-jamming;complexfloatingpointprocessor;pipeline卫星导航信号到达地面时已经十分微弱,极易实
6、现实时数字信号处理的主要工具是数字信号受到有意或无意的干扰.为了使卫星导航接收机稳处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA).当同定可靠地工作,需要增强它的抗干扰能力.众多研一算法在DSP和FPGA内分别执行时,其在FPGA究者已经对抑制干扰技术进行了大量的理论研究,内的计算速度比DSP快.在FPGA内设计实现处探索更有效的抗干扰方法和降低已有计算方法的复理器,可利用其内部大量的可编程逻辑单元和DSP杂度,并取得了丰硕的研究成果.其中比较有效的单元,增加执行单元的数量,获得更高的计算性能.抗干扰方法是使用多天线阵列,在干扰来波方
7、向形根据特殊的应用领域及实现的目标不同,定制指令[1]成零陷.权值更新率是衡量阵列抑制干扰能力的集及功能单元.一个重要指标,相同的算法,权值更新速度越快,抗数字抗干扰系统在FPGA内实现,需要解决系干扰效果越好.统功能多、主要算法的计算复杂度高和FPGA片内收稿日期:20121227作者简介:王达伟(1972—),男,博士生,E-mail:primetime2009@126.com.通信作者:吴嗣亮(1964—),男,教授,博士生导师,E-mail:siliangw@bit.edu.cn.300北京理工大学学报第34卷资源有限的矛盾
8、,需要采用合理的复用资源策略.响应可以补偿天线失配、射频和中频失配,增加零陷[3]对于卫星导航抗干扰算法在FPGA内工程实现的深度.空时自适应处理的结构图如图1所示.[2]方法,石斌斌在EP2S60内用定点数实现了基于Givens旋转
