基于GPU的GPS軟件接收機(jī)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-11-09 14:23
本文設(shè)計的基于GPU的GPS軟件接收機(jī)脫離了傳統(tǒng)的硬件平臺,采用GPU并行處理的方式設(shè)計實(shí)現(xiàn)信號的捕獲與跟蹤,CPU和GPU通過PCI-E總線進(jìn)行控制指令和數(shù)據(jù)的交互。在對各個模塊實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上最終搭建了采用X5650(Nehalem)6核CPU+NVIDIATesla K20c GPU平臺實(shí)現(xiàn)的軟件接收機(jī)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對62M采樣速率的GPS中頻數(shù)字信號的捕獲、跟蹤與定位解算。本文對系統(tǒng)的設(shè)計思路和實(shí)現(xiàn)方法都作了詳細(xì)的闡述,并對系統(tǒng)進(jìn)行了充分的測試和驗(yàn)證。結(jié)果表明,相比傳統(tǒng)的軟件接收機(jī),本文實(shí)現(xiàn)的接收機(jī)有更高的數(shù)據(jù)處理速度和更好的實(shí)時性,這對以后對實(shí)時軟件接收機(jī)進(jìn)行研究有很重要的意義。本文在簡要闡述了基于GPU的軟件接收機(jī)的研究意義和基于GPU的軟件接收機(jī)的發(fā)展概況、研究現(xiàn)狀之后,完成了以下三部分工作。(1)對軟件接收機(jī)的基本理論和CUDA平臺進(jìn)行了研究,在CPU上實(shí)現(xiàn)了GPS定位解算。包括GPS L1信號的結(jié)構(gòu)與生成方式,偽碼的相關(guān)特性,衛(wèi)星位置與速度的計算,子幀同步,奇偶校驗(yàn),用戶位置與速度的計算,坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換等,用真實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行算法仿真,驗(yàn)證了算法的正確性,并基于CPU進(jìn)行定位解算的...
【文章來源】:北京理工大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
GPS、Galileo、GLONASS、北斗頻譜圖
C/A碼與載波L1、數(shù)據(jù)碼的長度關(guān)系圖
圖 2.6GPSL1 信號生成框圖個信號生成以 10.23M 時鐘為基準(zhǔn),分別生成 1227.6MHz 的 L25.42MHz 的 L1 載波信號。 信號產(chǎn)生過程中,在 I 支路(同向分量)上,產(chǎn)生的 C/A 碼先制(模 2 加),也就是用一段偽隨機(jī)序列表示一個信息碼元,運(yùn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于流式處理技術(shù)的GNSS信號并行跟蹤方法[J]. 齊航,何峰. 河南科學(xué). 2013(11)
[2]基于GPU的GPS信號并行捕獲[J]. 楊靜,劉一霏. 中國慣性技術(shù)學(xué)報. 2012(04)
[3]GPS軟件接收機(jī)相關(guān)技術(shù)研究[J]. 許剛,黃國榮,彭興釗,薛冬,高圓. 導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù). 2012(04)
[4]GPS信號FFT捕獲的GPU實(shí)現(xiàn)[J]. 王可東,李鴻田,侯紹東,高悅. 全球定位系統(tǒng). 2011(06)
[5]基于CUDA的GPS信號快速捕獲[J]. 程俊仁,劉光斌,張博. 宇航學(xué)報. 2010(10)
[6]GPS軟件接收機(jī)信號的快速捕獲與跟蹤[J]. 劉娣,薄煜明,趙高鵬. 計算機(jī)工程. 2010(01)
[7]GPS軟件接收機(jī)并行處理的實(shí)現(xiàn)[J]. 苗劍峰,孫永榮,陳武,劉建業(yè),胡叢偉. 應(yīng)用科學(xué)學(xué)報. 2009(02)
[8]GPS軟件接收機(jī)信號特征分析[J]. 李偉,胡叢瑋. 測繪信息與工程. 2008(05)
[9]GPS軟件接收機(jī)實(shí)時化設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J]. 李丹,寇艷紅. 無線電工程. 2008(05)
[10]GPS軟件基帶信號處理與定位實(shí)現(xiàn)[J]. 孫希延,紀(jì)元法,施滸立. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2007(24)
碩士論文
[1]GPS軟件接收機(jī)設(shè)計及仿真[D]. 鄒世合.北京郵電大學(xué) 2012
[2]GPS軟件接收機(jī)算法研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 孫顥.西安電子科技大學(xué) 2010
[3]微弱GPS信號的捕獲與跟蹤處理的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 周廣宇.上海交通大學(xué) 2009
[4]GPS軟件接收機(jī)的實(shí)現(xiàn)與定位算法研究[D]. 曹意.上海交通大學(xué) 2009
[5]基于GPS中頻數(shù)據(jù)的軟件接收機(jī)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉圣忠.南京航空航天大學(xué) 2007
[6]實(shí)時GPS軟件接收機(jī)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 徐敏.上海交通大學(xué) 2007
[7]GPS軟件接收機(jī)的C++/Matlab實(shí)現(xiàn)[D]. 鮑雍榮.上海交通大學(xué) 2007
[8]GPS軟件接收機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉俊成.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006
[9]GPS軟件接收機(jī)基帶算法研究[D]. 王明明.山東大學(xué) 2006
[10]單頻軟件GPS接收機(jī)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)研究[D]. 牛國朋.中國科學(xué)院研究生院(空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心) 2006
本文編號:3485526
【文章來源】:北京理工大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
GPS、Galileo、GLONASS、北斗頻譜圖
C/A碼與載波L1、數(shù)據(jù)碼的長度關(guān)系圖
圖 2.6GPSL1 信號生成框圖個信號生成以 10.23M 時鐘為基準(zhǔn),分別生成 1227.6MHz 的 L25.42MHz 的 L1 載波信號。 信號產(chǎn)生過程中,在 I 支路(同向分量)上,產(chǎn)生的 C/A 碼先制(模 2 加),也就是用一段偽隨機(jī)序列表示一個信息碼元,運(yùn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于流式處理技術(shù)的GNSS信號并行跟蹤方法[J]. 齊航,何峰. 河南科學(xué). 2013(11)
[2]基于GPU的GPS信號并行捕獲[J]. 楊靜,劉一霏. 中國慣性技術(shù)學(xué)報. 2012(04)
[3]GPS軟件接收機(jī)相關(guān)技術(shù)研究[J]. 許剛,黃國榮,彭興釗,薛冬,高圓. 導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù). 2012(04)
[4]GPS信號FFT捕獲的GPU實(shí)現(xiàn)[J]. 王可東,李鴻田,侯紹東,高悅. 全球定位系統(tǒng). 2011(06)
[5]基于CUDA的GPS信號快速捕獲[J]. 程俊仁,劉光斌,張博. 宇航學(xué)報. 2010(10)
[6]GPS軟件接收機(jī)信號的快速捕獲與跟蹤[J]. 劉娣,薄煜明,趙高鵬. 計算機(jī)工程. 2010(01)
[7]GPS軟件接收機(jī)并行處理的實(shí)現(xiàn)[J]. 苗劍峰,孫永榮,陳武,劉建業(yè),胡叢偉. 應(yīng)用科學(xué)學(xué)報. 2009(02)
[8]GPS軟件接收機(jī)信號特征分析[J]. 李偉,胡叢瑋. 測繪信息與工程. 2008(05)
[9]GPS軟件接收機(jī)實(shí)時化設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J]. 李丹,寇艷紅. 無線電工程. 2008(05)
[10]GPS軟件基帶信號處理與定位實(shí)現(xiàn)[J]. 孫希延,紀(jì)元法,施滸立. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2007(24)
碩士論文
[1]GPS軟件接收機(jī)設(shè)計及仿真[D]. 鄒世合.北京郵電大學(xué) 2012
[2]GPS軟件接收機(jī)算法研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 孫顥.西安電子科技大學(xué) 2010
[3]微弱GPS信號的捕獲與跟蹤處理的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 周廣宇.上海交通大學(xué) 2009
[4]GPS軟件接收機(jī)的實(shí)現(xiàn)與定位算法研究[D]. 曹意.上海交通大學(xué) 2009
[5]基于GPS中頻數(shù)據(jù)的軟件接收機(jī)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉圣忠.南京航空航天大學(xué) 2007
[6]實(shí)時GPS軟件接收機(jī)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 徐敏.上海交通大學(xué) 2007
[7]GPS軟件接收機(jī)的C++/Matlab實(shí)現(xiàn)[D]. 鮑雍榮.上海交通大學(xué) 2007
[8]GPS軟件接收機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉俊成.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006
[9]GPS軟件接收機(jī)基帶算法研究[D]. 王明明.山東大學(xué) 2006
[10]單頻軟件GPS接收機(jī)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)研究[D]. 牛國朋.中國科學(xué)院研究生院(空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心) 2006
本文編號:3485526
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