GPS軟件接收機(jī)基帶信號處理單元的關(guān)鍵技術(shù)研究與實現(xiàn).pdf

1、GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)因其在海、陸空三大領(lǐng)域的全球性、全天候、實時的提供導(dǎo)航定位服務(wù)而成為全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)中的佼佼者,同時也是全球科研機(jī)構(gòu)炙手可熱的研究對象。GPS產(chǎn)品不斷擴(kuò)大的市場需求和其穩(wěn)定、強(qiáng)大的功能使各國不斷致力于對GPS導(dǎo)航定位算法及應(yīng)用平臺的開發(fā)與研究,其中,對于GPS信號捕獲方法的研究尤其顯得必要。傳統(tǒng)的GPS信號捕獲方法在捕獲時間和資源消耗及電路復(fù)雜度上始終不能兩全其美,而GPS信號的捕獲又對其后的定位工作有著直接的影響

2、,因而設(shè)計一種簡單快速的GPS信號捕獲方法顯得尤為重要。
　　本課題主要完成的工作是對GPS軟件接收機(jī)的基帶信號處理單元中的信號捕獲部分提出一種新的簡單快速的捕獲方法,同時對GPS信號的跟蹤、數(shù)據(jù)解析、定位解算等部分進(jìn)行研究,并且在基于FPGA+DSP的硬件平臺上進(jìn)行實現(xiàn)。該接收機(jī)的基帶信號處理單元中的信號捕獲部分能夠?qū)鹘y(tǒng)捕獲方法中的時間消耗和資源消耗減少同時能夠完成GPS信號的快速捕獲,在1ms積分時間內(nèi)能得到一個多普勒頻率下

3、的1023個碼相位對應(yīng)的相關(guān)值。在載波跟蹤部分使用四相鎖頻環(huán)和Costas環(huán)相結(jié)合的載波跟蹤環(huán)路對載波實現(xiàn)跟蹤調(diào)整,能夠同時滿足高動態(tài)的運動模式和低信噪比的載波跟蹤捕獲。此外,對捕獲到的GPS信號進(jìn)行數(shù)據(jù)解調(diào),根據(jù)解調(diào)出的數(shù)據(jù)可以確定接收機(jī)位置。
　　將由天線接收到的信號進(jìn)行濾波、混頻、AD轉(zhuǎn)換等一系列操作后變?yōu)?位數(shù)字信號進(jìn)行相關(guān)處理。其中,通過Verilog HDL語言編程,實現(xiàn)GPS信號的復(fù)相位旋轉(zhuǎn)數(shù)字下變頻和C/A碼的捕獲