论文部分内容阅读
GPS全球定位系统于20世纪80年代末进入中国,在大地测量,交通运输,森林防火等领域得到了比较广泛的应用。我国卫星导航应用市场拥有巨大的潜力。经过多年的发展,我国的卫星导航事业已经进入高速发展的时期。目前,GPS接收机有多种类型如测地型、定时型、定位型、集成型等。它已经建设成为一个高精度、全天候和全球性的无线电导航、定位和定时的多功能系统。但是,我国在接收机的领域生产技术还不成熟,还依赖于国外进口。因此,对于接收机的研发工作具有重要的现实意义。目前,手机用户也开始使用GPS芯片,成为导航产业新的经济增长点。目前,世界上有美国的GPS,俄罗斯的Glonass系统,欧洲的Galileo系统和中国的北斗一代/二代系统四个主要的卫星导航导航系统。“北斗”系统又被称为指南针系统,是中国正在组建的卫星导航系统,将会覆盖全球。北斗-2将是一个全球下行单向测距系统,并最终建成一个军民两用的系统。随着北斗卫星的逐渐升空,BD-2接收机成了导航接收机研制的热点。由于GPS接收机技术已经成熟,并且有覆盖全球的卫星网络。GPS/BD-2双模接收机的研发成为了一种发展趋势。多系统接收机,与单系统的接收技术相比,具有显而易见的定位优势。多个卫星定位系统相互兼容,在一个系统的卫星处于非正常工作状态的时候,其他定位系统可作为有益补充。它可以提高接收机的定位性能,使其成为真正的全天候的导航定位导航接收机。同时,以软件无线电为基础的接收机设计具有良好的可编程性和灵活性,它只要通过软件的更新就可以实现硬件配置的改变[是未来发展的方向。因此,本课题针对基带处理系统提出了基于FPGA的软件无线电的设计方案,设计出符合需要的多模接收机。本文首先介绍了直接扩展频谱通信,给出了伪随机码的分析。然后以GPS接收机的设计原理为基础,给出了GPS/BD-2双模接收机基带处理处理平台的设计。提出了双模接收机基带捕获跟踪算法。GPS/BD-2信号捕获算法采用基于FFT的并行码相位捕获算法,跟踪算法采用码的延迟锁定算法、Costas环和锁频环(FLL)。利用FPGA的多处理器理论,对捕获跟踪算法进行了设计和实现。并通过微处理器对基带处理系统进行控制,给出了软件实现。在文章的最后部分给出了以ARM+FPGA为硬件平台的GPS/BD-2双模接收机基带处理平台的实现方案。系统的数字相关器由FPGA实现,微处理器由ARM芯片实现。软件部分实现GPS/BD-2捕获跟踪算法。最后,通过对上述程序的调试,验证了本文的设计的正确性。