基于FPGA及ARM核的GPS信号处理平台的设计及实现

来源 :上海交通大学 | 被引量 : 9次 | 上传用户:tianfong
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
如今在导航定位领域内全球定位系统(GPS)发挥着巨大的作用。GPS接收机作为卫星信号的接收处理设备,正随着通信行业的蓬勃发展,也处于高速迅猛发展的阶段。GPS接收机由于本身具有灵活、易于修改升级、模块化等优点,正越来越受到研究人员的关注。 本课题的主要研究内容是设计并实现GPS接收机的硬件平台,通过可编程器件FPGA与ARM微控制器构建GPS信号处理平台。实现了对GPS信号的混频与积分转储,对数字信号的基带处理,最终正确解码导航电文,完成卫星和用户位置的定位,而且在上位机上实时显示结果。该平台实现GPS信号处理系统软硬件结构的模块化、可编程化及可移植化,为GPS导航定位新算法的开发与验证工作奠定基础。 本文先是介绍了GPS系统的组成与信号结构,然后选择Matlab软件完成GPS信号处理的算法开发与可行性验证。通过SystemC/TLM来实现系统的交易级建模,再对仿真结果的分析,合理划分软硬件模块,奠定系统总体软硬件架构。硬件模块部分逐步细化至寄存器传输级,在FPGA上通过Verilog编程,实现12通道中频数字相关器;在ARM上实现GPS信号实时控制、基带处理的软件设计,完成GPS卫星的捕获、跟踪、解码和定位。再基于MFC,设计实现上位机控制软件,实现串口/以太网通信和动态显示功能。这样,整个平台就能实现对信号的粗捕获、码相位和频率的锁定跟踪,最终实现导航电文解码及用户位置定位。 最后文章给出了详细的设计方案、功能测试结果、系统实时运行结果及相应的性能分析。
其他文献
基于局部平均近似值的函数重构在环境科学、数理统计、图像处理、计算力学等领域有重要应用。该问题是一个不适定问题,从而为相应的数值求解算法的构造带来困难。一个解决途径是正则化方法。基于H1 -半模的正则化方法已获得,但该方法对精确函数带间断情形有局限。 本文提出了基于BV-正则化的函数重构方法,该方法的正则化项由函数的有界变差导出,可以有效处理带有间断的分片连续函数的重构问题。文中证明了该方法的
学位
为了突破“电子瓶颈”的限制,全光技术作为未来全光通信网络的基础,正在受到越来越多的关注。而作为全光技术中的核心器件—全光逻辑门在实现光分组交换、光计算和光信号再生等领域有着广泛的应用。全光逻辑门的实现主要是利用高非线性材料的非线性光学性质,如非线性光纤材料、非线性光学晶体和半导体光放大器等。 传统的全光逻辑门主要是基于强度编码的方案,即采用信号光的强度来表示数字信号的逻辑0和逻辑1。在逻辑信
学位
在本文中我们给出了一类寄生虫-宿主模型在非线性的发病率βxpyq下的全局动力学行为。首先,我们讨论在假设第一象限有奇点的情况下闭轨的存在性问题,给出了闭轨不存在的条件。其次,我们依次讨论在p = q = 1情况下的系统的全局结构,得到了完整的动力学性质。这部分主要有第一象限内平衡点的性质和系统的各种类型分岔,特别是利用广义正常区域(GNS)的方法分析了高阶退化平衡点O周围的轨线分布,另外我们还讨论
学位
在本文中我们主要给出了6阶Jacket矩阵的几种构造方法,6阶Jacket矩阵共有性质,元素是处于第二象限单位圆上6次方根所构成的6阶Jacket矩阵特有性质的研究。第一部分我们介绍了Jacket矩阵以及Jacket变换的知识背景,Jacket矩阵的定义和本论文的主要成果。第二部分我们介绍了Jacket矩阵的基本性质,现阶段对Jacket矩阵构造和性质研究的最新进展成果,主要集中于2阶,3阶,4阶
学位
羧酸酯酶(EC 3.1.1.1)是指能够催化水解羧酸酯生成羧酸和醇的非特异性酯酶,属于丝氨酸水解酶家族。羧酸酯酶在结构上属于α/β水解酶家族,大多数活性中心由被称为催化三联体的Ser-Asp-His组成。微生物来源的羧酸酯酶具有良好的区位选择性和立体选择性,可以有效地催化酯类和酰胺类化合物的水解、酯合成和酯交换等反应,在食品工业、生物去污剂、医药、能源开发和环境保护等相关领域都具有广阔的应用前景。
学位
白浅灰链霉菌MGR072分离自福建漳州红树林保护区土壤沉积物,从MGR072中分离的化合物1是首次从微生物中发现的一种结构新颖的苯并萘啶类天然化合物,其系统命名为1-N-methyl-3-methylamino- [N-butanoic acid-3?-(9?-methyl-8?-propen-7?-one)-amide]-benzo[f]naphthyr idine-2-one。通过化学合成的苯
学位
细胞色素酶P450(CYP)超家族是一类含有血红素且成员众多,作用广泛的重要代谢酶。在人体内,细胞色素酶P450更是扮演着重要的角色,其功能包括许多内源性物质的合成以及外源性物质的代谢等。由于细胞色素酶P450可以代谢大约90%临床使用的药物,所以细胞色素酶P450基因的多态性是不同个体之间对药物的反应和代谢不同的重要影响因素。因此,预测人体内中由非同义单核苷酸多态性所引起的单氨基酸替换对人类细胞
学位
蛋白质巯基亚硝基化(S-nitrosylation)是指一氧化氮(NO·)共价结合到蛋白质半胱氨酸残基的过程,它是一种典型的氧化还原依赖的蛋白质翻译后修饰,在介导一氧化氮细胞信号转导中发挥重要作用,且被越来越多的研究证明与疾病和健康密切相关。一般认为,S-nitrosylation的产物是S-亚硝基硫醇化合物(RSNO);而最近的研究则发现在血红蛋白中形成S-硫硝酰自由基(RS-NH-O·)。本课
学位
APC (adenomatous polyposis coli)蛋白是由Polakis和Vogelstein发现的一种肿瘤抑制蛋白,是一个多功能蛋白。它不仅参与Wnt信号通路,影响细胞发育过程,而且对细胞迁移、染色体分裂和神经元分化等都有作用。截短的APC往往只保留其N端部分,这部分往往会包含Armadillo (ARM)结构域,这是一个对Wnt信号通路向下传导非常关键的一个结构域,它可以激活As
学位
全球定位系统(GPS, Global Positioning System),是目前国际上最完善的卫星导航定位系统,可以为地球表面绝大部分地区(98%)提供连续实时的三维坐标信息、速度信息与授时服务。近年来,基于GPS的导航设备运用越来越广泛,在未来有着广阔的发展前景。GPS信号跟踪是在已经完成信号捕获的基础之上,实时地跟踪码相位变化和载波多普勒变化,实现接收机本地复现信号同输入信号的准确同步的过
学位