本文選題：GPS相關器 + FPGA��； 參考：《北京工業(yè)大學》2013年碩士論文

【摘要】：全球導航定位系統(tǒng)(GPS, Global Positioning System)是實時全球衛(wèi)星定位導航系統(tǒng)，具有定位精度高、全天候以及實時性強等諸多優(yōu)點，對經濟建設和國防建設都具有非常重要的戰(zhàn)略意義，尤其是在近幾年我國自然災害頻發(fā)，在應對救助救援過程中，GPS定位系統(tǒng)扮演著尤為重要的角色。而相關器設計是GPS接收機的核心部分,影響著GPS接收機的性能。 論文主要研究內容是GPS接收機數字相關器在FPGA中的設計與實現。論文首先簡單介紹了GPS全球定位系統(tǒng)以及國內外發(fā)展現狀，接著依據GPS信號的基本構成，說明GPS系統(tǒng)定位原理和接收機原理；通過對比分析目前使用三種捕獲方法：時域滑動相關捕獲、基于FFT的頻域并行搜索捕獲和基于數字匹配濾波器的快速捕獲，設計采用捕獲速度最快的數字匹配濾波器的方案。然后對相關器整體結構進行規(guī)劃設計，詳細劃分功能模塊。設計采用折疊匹配濾波器捕獲，跟蹤通道內載波跟蹤環(huán)路采用Costas環(huán)，消除數據碼調制產生的相位翻轉；碼跟蹤環(huán)則采用非相干解調設計。同時對各級組成模塊的設計具體參數進行了詳細分析。最后使用Verilog HDL語言在Xilinx ISE10.1軟件平臺中編寫實現設計電路，進行仿真測試和驗證調試。 借助第三方仿真軟件Modelsim SE10.0a對設計實現的GPS相關器子模塊電路進行時序仿真調試，，其中包括時基發(fā)生器、重采樣量化模塊、折疊數字匹配濾波器模塊、跟蹤通道內個子模塊有本地載波發(fā)生器模塊、本地復現偽碼發(fā)生器模塊、積分清零器模塊等。最終調試驗證出正確的GPS相關器電路。
[Abstract]:GPS (Global Positioning system) is a real-time global positioning and navigation system, which has many advantages, such as high positioning accuracy, all-weather and real-time, etc. It has very important strategic significance for economic construction and national defense construction.Especially in recent years, natural disasters occur frequently in China, and GPS positioning system plays a very important role in the rescue and rescue process.Correlator design is the core part of GPS receiver, which affects the performance of GPS receiver.The main content of this thesis is the design and implementation of GPS receiver digital correlator in FPGA.Firstly, the paper introduces the GPS global positioning system and its development status at home and abroad, and then explains the positioning principle and receiver principle of GPS system according to the basic structure of GPS signal.By comparing and analyzing three kinds of acquisition methods: time-domain sliding correlation acquisition, frequency-domain parallel search acquisition based on FFT and fast acquisition based on digital matched filter, the scheme of adopting the fastest digital matched filter is designed.Then, the overall structure of the correlator is planned and designed, and the functional modules are divided in detail.The design uses folding matched filter to capture the carrier tracking loop in the tracking channel and Costas loop to eliminate the phase flip generated by the modulation of the data code while the code tracking loop is designed by non-coherent demodulation.At the same time, the design parameters of each component module are analyzed in detail.Finally, Verilog HDL language is used to write the design circuit in the Xilinx ISE10.1 software platform, and the simulation test and debugging are carried out.With the help of the third party simulation software Modelsim SE10.0a, the timing simulation debugging of the GPS correlator sub-module is carried out, including time base generator, resampling quantization module, folding digital matched filter module, etc.There are local carrier generator module, local reappearance pseudo code generator module and integral zero cleaner module in the tracking channel.Finally, the correct GPS correlator circuit is verified by debugging.
【學位授予單位】：北京工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：P228.4

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本文編號：1744873