软件无线电GPS接收机的DSP实现与优化

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:fuzi001
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
作为一种受地面干扰较少的无线通信系统,卫星导航系统被越来越多的广泛应用于各领域,如卫星电话,车辆船舶导航,环境监测以及精密授时等领域,从而受到各国国防部门和科研院所的高度重视。目前美国的GPS系统在技术上处于领先地位,研究GPS系统成为各国发展自身导航系统和其兼容性的前提。   基于软件无线电(Software-defined Radio)的思想,本文以DSP处理器为核心实现了全球定位系统(GPS)接收机,称为GPS软件接收机。软件无线电是指将信号数字化过程尽可能的靠近天线,并将尽可能多的无线通信功能放在高速数字信号处理器(DSP)内以软件的方式来实现,是一个典型的DSP通信项目,具有很高的灵活性和开放性。而传统的GPS导航接收机采用A-SIC(Applicationspecific integrated circuit)结构,由专用定制的芯片来实现射频前端和信号处理部分,被称为硬件接收机。硬件接收机的信号处理由芯片在内部定制实现,由于芯片定型用户很难改变相应的参数或更换新的算法。基于软件无线电思想的软件接收机,能适应不同导航信号处理的需要和各种导航算法仿真研究,是GPS接收机发展的一个活跃方向。研究软件无线电技术下GPS软件接收机实现,能够为我国卫星导航的自主性研究提供丰富的评估和验证平台。   本文首先介绍了GPS基本原理和GPS接收机各模块的关键技术,为GPS软件接收机的DSP实现提供了理论基础。接着文章提出了GPS软件接收机的总体设计方案,包括硬件平台的选取和软件设计的总体流程,并以模块化设计思想,重点阐述了在DSP平台上接收机的各模块软件实现流程和算法优化方案,具体有DSP平台下存储空间的管理、本地信号的产生模块以及基带信号处理各关键模块的DSP实现和优化。最后文章还总结了基于DSP的软件优化方法和流程。在模块实现过程中,对于根据基带信号处理的实时性要求和硬件平台的特性所提出的设计流程和优化方案,本文结合Matlab和CCS工具给出了结果分析,验证了其方法的可行性和有效性。文章不仅阐述了基于软件无线电技术的GPS软件接收机的实现方法,也总结了基于DSP平台开发软件无线电系统的软件优化流程的方法,对于软件无线电系统的发展和研究具有一定的参考价值。
其他文献
随着国内无人机产业发展迅速加快,各行各业对无人机的需求大大提高。在整个无人机系统中,通信数据链担负着地面站与无人机之间快速、可靠传输信息的任务。国内大部分的应用都
众所周知,低密度奇偶校验码(Low Density Parity-check Code,LDPC)是公认性能最优异的码字,它是一种能逼近Shannon容量限的渐进好码,在通信的各个领域内被大量广泛应用。而非
长期演进计划(LTE)是3GPP组织的下一代移动通信网络的标准化演进计划。目前,LTE系统使用正交频分多址接入技术(OFDMA)和多入多出技术(MIMO)以消除多径衰落和干扰造成的影响。
正交频分复用(OFDM)是一种并行传输的多载波技术,具有非常高的频谱利用率和很好的抗干扰能力,但高峰均比(PAPR)问题一直是制约OFDM技术发展的瓶颈之一。本文针对这个问题重点
随着人们对安全、大容量、高速率、低时延通信网络需求的不断增加,全光交换网及其关键器件的研究越来越受到重视。窄线宽光纤激光器便是全光交换网中的关键器件。相比于目前
人脸自动识别技术作为生物特征识别技术的重要组成部分,在近三十年里得到了广泛的关注和研究,已经成为计算机视觉、模式识别领域的研究热点。人脸识别问题涵盖了图像处理、模式
随着无线通信技术的发展,无线频谱资源已经所剩无几。研究发现,频谱资源的短缺只是相对的短缺。一方面,大量的无线业务将频谱空间划分殆尽;另一方面,在很多频段频谱资源都没有
近十几年来,随着传感器技术、网络技术、微电子技术、通信技术和分布式信息处理技术的飞速发展,使得无线传感器网络技术日趋成熟。无线传感器网络中的各个节点相互协作可以进
近年来,无线局域网(WLAN)普遍使用在移动电话、笔记本电脑、医疗设备等无线电通信设备中,此外,WLAN网络建立于个人住宅、办公室、商店、酒店等各类场所,WLAN在我们生活与工作
随着我国经济社会的发展,对水文信息不断提出要求,水文观测项目和内容不断增加,对观测手段、方法以及水文监测技术的研发和应用提出了越来越高的要求;现代电子技术、传感技术、通