论文部分内容阅读
近年来,卫星通信技术发展迅猛,GPS定位技术已经渗入到人们的工作和生活各个方面,随着人们对导航要求的不断提高和多模式组合导航系统的发展,GPS接收机内部的结构和算法也在时刻的变化着。而基于FPGA+DSP架构的GPS接收机具有很强的灵活性,能够加载不同的算法,且此架构的接收机的实时性明显高于同样灵活的纯软件GPS接收机,因此,此架构的GPS接收机的研究和设计具有重大的意义。本文介绍了基于FPGA+DSP架构的GPS接收机的实现方法,主要工作内容如下:介绍了GPS接收机的信号处理流程,介绍了本文用到的捕获算法的搜索策略和判定条件,介绍了跟踪环路的鉴相鉴频方法以及环路滤波器的参数,介绍了导航电文的结构和同步算法,通过公式推导介绍了接收机位置解算算法。介绍了传统的GPS硬件接收机和GPS软件接收机的结构,分析了两者的优缺点,并将其与本设计中的GPS接收机作比较,得出了基于FPGA+DSP架构的GPS接收机能够兼顾GPS硬件接收机高实时性和GPS软件接收机高灵活性的结论。对基于FPGA+DSP架构的GPS接收机硬件平台设计进行了详细的阐述,并对FPGA和DSP进行了功能划分,将基带处理中的计算复杂度低但是处理频率较高的相关操作划分给FPGA,将后续处理频率较低但是计算复杂度高的运算划分给DSP。完成了FPGA中的相关通道和其所用到的接口的设计,并对设计结果进行了验证。完成了DSP中PLLC、EMIF接口、定时器的初始化,并在此基础上完成了包括捕获判断、跟踪控制、同步和定位等后续算法的实现。最后测试了本接收机的捕获、跟踪和定位结果。