隨著全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GNSS）及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,GNSS多模接收機(jī)的應(yīng)用越來越廣泛.信號捕獲作為接收機(jī)信號處理的第一步,其信號捕獲能力的強(qiáng)弱直接影響著接收機(jī)的整體性能.本文針對多模接收機(jī)在捕獲模塊設(shè)計(jì)中遇到的快速傅里葉變換（FFT）算法兼容性差、運(yùn)算時間長、資源占用大等問題,提出了一種優(yōu)化方法.該方法通過加入原位運(yùn)算、截位運(yùn)算、模塊重復(fù)利用、流水線結(jié)構(gòu)等設(shè)計(jì),以解決上述問題.經(jīng)仿真驗(yàn)證,該方法在資源占用、運(yùn)算時間、兼容性方面都有明顯的改善. 

【文章來源】：全球定位系統(tǒng). 2020,45(04)CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

蝶形運(yùn)算單元結(jié)構(gòu)

圖1為并行碼相位捕獲算法的原理框圖.由圖1所示,接收機(jī)通過天線接收衛(wèi)星信號,經(jīng)前端處理后得到中頻信號,中頻信號經(jīng)混頻處理后,以(i+jq)的復(fù)數(shù)形式進(jìn)行FFT運(yùn)算,接著,運(yùn)算結(jié)果與經(jīng)FFT處理后的本地偽碼進(jìn)行共軛相乘,相乘結(jié)果經(jīng)IFFT處理后輸出到隨后的處理模塊中[2-3].由上述分析可知,FFT在接收機(jī)的捕獲過程中起著關(guān)鍵的作用,且多次使用,故FFT算法設(shè)計(jì)需綜合考慮捕獲模塊特點(diǎn)、硬件資源等因素.

本文設(shè)計(jì)的FFT算法具有自適應(yīng)的特點(diǎn),能夠根據(jù)實(shí)際樣點(diǎn)數(shù),通過蝶形運(yùn)算單元的不同次數(shù)調(diào)用,實(shí)現(xiàn)P點(diǎn)(P=2Q,Q=3,4,5,…)的FFT算法處理.根據(jù)第1節(jié)所述,在本文所討論的接收機(jī)捕獲模塊中,考慮到接收機(jī)所接收信號主碼長的特點(diǎn),故選擇使用基2-2048點(diǎn)的FFT設(shè)計(jì).圖3為本文FFT算法設(shè)計(jì)框圖.由圖3可知,FFT算法中的第一個單元為數(shù)據(jù)緩存單元,其內(nèi)部包括兩個空間:讀空間與寫空間.當(dāng)寫空間存儲將滿時,則會發(fā)出一個脈沖提示信號,控制中心接收到該信號后,就會將寫空間中的數(shù)據(jù)輸入到第一級蝶形運(yùn)算單元中進(jìn)行處理,同時,該寫空間變?yōu)樽x空間,另一個讀空間轉(zhuǎn)換為寫空間,繼續(xù)存儲輸入到FFT模塊中的數(shù)據(jù).通過讀、寫兩個空間的相互配合,使FFT運(yùn)算既不會出現(xiàn)空閑,也不會出現(xiàn)堵塞,從而實(shí)現(xiàn)整個FFT模塊的流水線運(yùn)算.

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3362039