【摘要】：隨著以GPS為代表的導航設(shè)備應(yīng)用越來越廣泛,在一些領(lǐng)域中導航設(shè)備的應(yīng)用環(huán)境更為復雜惡劣。如高動態(tài)、高速、高噪聲等。這些對GPS接收機的設(shè)計提出了更高的要求。本文重點分析了高動態(tài)場景下GPS接收機的捕獲和跟蹤策略,并進行了軟件仿真和硬件實現(xiàn)。GPS高動態(tài)接收機捕獲部分,講述了串行捕獲、基于FFT的頻率并行捕獲和碼并行捕獲,分析了這三種捕獲方式的優(yōu)缺點,說明了這些捕獲方式在高動態(tài)場景下的局限性。在此基礎(chǔ)上,提出了采用匹配濾波器(PMF)和快速傅里葉變換(FFT)相結(jié)合的快速捕獲方案。論證了捕獲方案的頻率搜索范圍可達30KHz,捕獲時間縮短至毫秒級別。高動態(tài)接收機跟蹤方面,論文首先分析比較了PLL與FLL環(huán)路的動態(tài)性能和噪聲性能,在常規(guī)組合環(huán)路方案基礎(chǔ)上提出了基于四相鑒頻牽引的二階CPAFC輔助三階PLL高動態(tài)跟蹤方案,并詳細分析了組合跟蹤環(huán)路切換判決條件設(shè)定與最優(yōu)化選取值。然后對四相鑒頻算法進行改進,改善其牽引性能。通過JPL高動態(tài)模型測試,組合環(huán)路跟蹤穩(wěn)定。在完成理論設(shè)計后,硬件平臺采用DSP+FPGA的架構(gòu)實現(xiàn)高動態(tài)接收機。FPGA采用Xilinx的Virtex6系列,型號為XC6VLX240T。DSP選用了TI公司的TMS320C6747處理器。該平臺完成了快速捕獲、跟蹤和接收,捕獲通道為12個,單個通道捕獲時間約為40ms,12個通道捕獲約為500ms。在東方聯(lián)星NS700模擬器下測試了高動態(tài)特性,正常信號強度下,速度900m/s,加速度9g,加加速度2g/s條件下信號能正常捕獲及跟蹤,導航電文解調(diào)情況良好。
【圖文】：

圖 2.1 串行捕獲方案原理電路中，，ecoheII ( n) aD(n)R( )sinc(fT)co（s ) n(ecoheQQ ( n) aD(n)R( )sinc(fT)sin( ) n(不計噪聲的情況下，由式(2.1)、(2.2)有

基于FFT的并行頻率捕獲原理電路
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：P228.4

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前4條

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本文編號：2696673