【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步,愈來愈多行業(yè)需要更加精確的導(dǎo)航服務(wù)和管理,人們對精確定位的需求與日俱增,現(xiàn)在不少國家在爭相建立自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。我國獨(dú)自研發(fā)建立了的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),在軍事和民用方面上有廣闊的應(yīng)用前景。而由衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展而來的偽衛(wèi)星技術(shù)也越來越受到重視,越來越多人開始偽衛(wèi)星技術(shù)的相關(guān)研究。本文在深入研究傳統(tǒng)捕獲算法的基礎(chǔ)上,針對地基北斗偽衛(wèi)星環(huán)境,提出了一種改進(jìn)的捕獲實(shí)現(xiàn)方法,并在FPGA平臺上實(shí)現(xiàn)。主要工作內(nèi)容如下:介紹了北斗的基本信號結(jié)構(gòu)以及相關(guān)特性,給出了相關(guān)的仿真。介紹了3種傳統(tǒng)捕獲算法的搜索策略,通過公式推導(dǎo)介紹了這3種傳統(tǒng)捕獲算法的原理,為后續(xù)捕獲算法提供了理論基礎(chǔ)。比較了3種算法的時間需求,分析優(yōu)缺點(diǎn),簡單分析了各自資源的需求。最后分析了多徑效應(yīng)的影響。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況,參考傳統(tǒng)算法的優(yōu)點(diǎn)提出了改進(jìn)的捕獲算法,改進(jìn)算法分為局部積分和相干積分兩部分。并且描述其具體實(shí)現(xiàn)原理和方法,體現(xiàn)改進(jìn)捕獲算法時序上的并行性。同時提出了針對北斗偽衛(wèi)星場景的重捕獲方法。搭建了基于MATLAB的仿真平臺,并且利用軟件信號發(fā)生器將生成的信號作為測試向量給仿真平臺,對傳統(tǒng)的捕獲算法和改進(jìn)的捕獲算法進(jìn)行對比、驗(yàn)證,并得出改進(jìn)后的捕獲算法能夠?qū)崿F(xiàn)快速捕獲要求的結(jié)論。在架構(gòu)為ARM+FPGA的硬件平臺上實(shí)現(xiàn)了運(yùn)用改進(jìn)捕獲算法的捕獲系統(tǒng)。首先討論了FPGA和ARM的參數(shù)通信方案,然后設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了捕獲系統(tǒng)中各個部分的硬件結(jié)構(gòu)和模塊,完成了FPGA中通信交互、局部相關(guān)通道、相干積分通道等模塊的設(shè)計,完成了針對北斗偽衛(wèi)星場景的重捕獲功能。本課題最終利用測試向量對設(shè)計結(jié)果進(jìn)行了功能仿真和上板測試,驗(yàn)證了各個模塊設(shè)計結(jié)果的正確性,為以后的偽衛(wèi)星接收機(jī)研究奠定基礎(chǔ)。最后分析硬件資源的消耗情況,對比傳統(tǒng)捕獲算法所需資源,得到新捕獲算法更符合偽衛(wèi)星需求的結(jié)論。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN967.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2534022