BDS-1I衛(wèi)星信號捕獲跟蹤算法研究與硬件設計.pdf

1、近年來隨著北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)(BDS)的不斷發(fā)展與完善，BDS在民用以及軍用方面發(fā)揮著越來越重要的作用。作為導航接收機中的關鍵技術，捕獲跟蹤算法的研究非常重要。本論文研究了BDS-1Ⅰ衛(wèi)星信號的構成特點，基于FPGA平臺設計了BDS-1Ⅰ信號捕獲跟蹤電路并解調(diào)出了衛(wèi)星星歷;在此基礎上設計了一款低成本、低功耗的BDS捕獲跟蹤芯片，能夠為衛(wèi)星導航定位計算提供基本參數(shù)。
　　本論文首先對BDS-1Ⅰ信號結構以及BDS接收機原理進行介紹;對

2、常用的衛(wèi)星捕獲跟蹤串行相關算法和并行相關算法進行了分析和比較;論文采用硬件資源消耗較小的時域串行捕獲算法設計了BDS-1Ⅰ信號捕獲電路，捕獲算法中通過多路并行相關算法提高捕獲速度，并利用真?zhèn)巫R別技術減少捕獲虛警，然后得到可視衛(wèi)星號、C/A碼相位和多普勒頻率;設計了C/A碼跟蹤和多普勒頻率跟蹤電路，其中C/A碼跟蹤采用的是E/P/L三路相關值對比法，多普勒頻率跟蹤采用的是頻率掃描法;電路對BDS的二次編碼進行了適當?shù)奶幚?，消除了二次編碼對

3、信號跟蹤的影響;在正確跟蹤的基礎上進行了同步碼識別和BCH糾錯，然后解調(diào)出衛(wèi)星星歷并通過串口上傳至計算機;論文對上傳的星歷數(shù)據(jù)進行了簡單的分析，標出了BDS的同步碼、子幀編號及周內(nèi)秒計數(shù)等基本參數(shù)，經(jīng)過初步分析驗證了上傳星歷的正確性。
　　上述捕獲跟蹤算法通過FPGA實測驗證后，論文還采用SMIC0.18um CMOS工藝，按照標準數(shù)字集成電路設計流程對算法代碼進行了ASIC設計實現(xiàn)。設計實現(xiàn)的主要工作包括基于DFT的邏輯綜合、靜