【摘 要】
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北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统,目前已正式对亚太地区提供无源定位、导航、授时服务,成功应用于测绘、水利、渔业、交通运输、减灾救灾和公共安全等诸多
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北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统,目前已正式对亚太地区提供无源定位、导航、授时服务,成功应用于测绘、水利、渔业、交通运输、减灾救灾和公共安全等诸多领域,产生了显著的经济效益和社会效益。北斗卫星信号接收系统通常由ASIC(特定用途集成电路)和微处理器两部分实现。传统方法使用FPGA(ASIC)和ARM/DSP(微处理器)两块芯片实现接收系统,芯片间的通信总线对系统速度和稳定性等有一定制约。针对这一问题,本文运用异构多核SOC技术,在DE1-SOC硬件平台上,设计实现北斗B1卫星信号接收系统。DE1-SOC硬件平台上的Cyclone V SOC集成了传统的FPGA逻辑单元、NIOS Ⅱ软核处理器和一个基于ARM硬核处理器系统(HPS),共同构成异构多核SOC。FPGA硬件逻辑和NIOS Ⅱ处理器软件共同完成卫星信号的接收处理,实现定位解算和定位结果输出功能;ARM硬核中运行Linux系统,接收并显示系统定位结果,实现图形界面的人机交互功能。连接FPGA硬件逻辑和NIOS Ⅱ软核的内部总线,具有更高的速度和更好的稳定性。系统利用单片SOC器件完成设计,与传统的FPGA+ARM/DSP的结构相比,更加稳定可靠,系统设计更加灵活高效,体积更小,成本更低。测试结果表明,该设计达到北斗卫星信号接收系统的要求,实现了卫星信号的跟踪捕获、导航定位和授时的功能。
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