小型化多模導(dǎo)航捕獲模塊的實(shí)現(xiàn)研究.pdf

1、捕獲是衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)基帶系統(tǒng)的一個(gè)重要功能模塊，并行碼相位捕獲算法可以同時(shí)搜索到碼相位和載波的多普勒頻移，且捕獲時(shí)間短，故已廣泛的應(yīng)用于數(shù)字接收機(jī)。但是并行碼相位搜索算法在接收機(jī)實(shí)現(xiàn)的過程中還是暴露出了一些缺點(diǎn)，算法中所使用的FFT的點(diǎn)數(shù)與進(jìn)行中頻數(shù)據(jù)采樣的頻率密切相關(guān)，一般來(lái)說(shuō)中頻采樣點(diǎn)數(shù)不能用2的整數(shù)冪來(lái)表示，但是在接收機(jī)的硬件實(shí)現(xiàn)中使用FFT處理器無(wú)法完成這種非2整數(shù)冪的點(diǎn)數(shù)的快速運(yùn)算，對(duì)于這種情況一種普遍可行的方法是在采樣數(shù)據(jù)后

2、面進(jìn)行補(bǔ)0操作，將數(shù)據(jù)長(zhǎng)度補(bǔ)充至2的整數(shù)冪的情況，但是這種方法的缺點(diǎn)是增加了FFT處理器的所消耗的硬件資源和功耗并且增加了運(yùn)算時(shí)間，特別是對(duì)于手持接收機(jī)，降低硬件資源和功耗顯得尤為重要。隨著接收機(jī)的不斷發(fā)展，小型化的需求已經(jīng)變得越來(lái)越迫切。
　　針對(duì)這種情況，本文使用基于CORDIC算法的FFT處理器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的FFT處理器，針對(duì)傳統(tǒng)CORDIC算法的速度瓶頸對(duì)傳統(tǒng)CORDIC算法進(jìn)行了相關(guān)改進(jìn)，并采用了平均下采樣技術(shù)來(lái)構(gòu)建多模導(dǎo)航

3、信號(hào)的捕獲模塊。模塊使用基于CORDIC算法的乘法器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的復(fù)數(shù)乘法器單元，從而避免了使用FPGA中需要消耗大量硬件資源的硬件乘法器，同時(shí)架構(gòu)的功耗以及對(duì)存儲(chǔ)資源的使用量也有明顯降低。模塊在保證捕獲正確性的前提下，對(duì)中頻采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行平均下采樣，有效的降低了進(jìn)行FFT運(yùn)算的長(zhǎng)度，從而進(jìn)一步減少了GNSS接收機(jī)捕獲架構(gòu)所消耗的硬件資源。
　　作者在Matlab與Modelsim平臺(tái)對(duì)提出的GNSS接收機(jī)捕獲架構(gòu)進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果顯