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扩展频谱通信系统是指待传输信息的频谱用某个特定的扩频函数扩展后成为宽频带通信号,送入信道中传输,在利用相应手段将其压缩,从而获取传输信息的通信系统。本文研究的卫星导航系统就是一个典型的扩频通信系统,接收机跟踪环路是这个卫星导航系统的重要组成部分之一,对整个接收机的成功运作起到非常重要的作用。 本课题研究的目的在于用FPGA实现接收机跟踪环路,为整个接收机的研制铺平道路。 本文首先介绍了国内外卫星导航定位系统和接收机研究现状,详细介绍了国外GPS系统的特点及其应用的范围和本课题研究的卫星导航定位系统接收机主要研究内容。 其次,阐述了卫星导航定位系统接收机的理论基础。详细介绍了扩频通信的理论基础、工作原理、工作方式和它的主要特点;简要介绍了PN码,对伪随机码的各种特性,特别是PN码序列的相关性,进行了研究;还对扩频信号的解调和解扩、扩频系统的同步跟踪和捕获进行了详细介绍。 再次,本文介绍了本课题研究的接收机跟踪环路详细的设计过程及其FPGA实现。重点介绍了整个跟踪环路整体结构设计和环路滤波器设计的各个环节,给出了跟踪环路的整体结构和环路滤波器的原理及结构,并进行仿真,并对其性能进行了分析,从理论上证明整个设计的可行性。 最后,根据接收机的功能和技术指标要求,进行了跟踪环路的FPGA设计,并对其进行实际系统的测试,由测试结果验证了整个设计的正确性和可行性。