基于FPGA與DSP嵌入式北斗-GPS兼容型接收機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn).pdf

1、目前,GNSS(Global Navigation Satellite System)衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)正在快速發(fā)展,其在測(cè)繪、導(dǎo)航、天文、通訊等多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用也正在推廣,許多國(guó)家地區(qū)都在積極的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用GNSS接收機(jī)。國(guó)外的一些公司和研究機(jī)構(gòu)已擁有很成熟的GNSS接收機(jī)研制技術(shù);而我國(guó)大部分GNSS的應(yīng)用設(shè)計(jì)還需要依賴國(guó)外OEM產(chǎn)品。正逢北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)部署之際,為了實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航接收機(jī)自主創(chuàng)新和對(duì)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的支持,研制適合北斗系統(tǒng)并兼

2、容其他導(dǎo)航系統(tǒng)的自主高性能GNSS接收機(jī)已成為必然。
　　本文以原公司有關(guān)GNSS接收機(jī)的研發(fā)設(shè)計(jì)為研究背景,在對(duì)接收機(jī)設(shè)計(jì)整體把握的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了基于現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列(FPGA)和高速數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)嵌入式北斗/GPS兼容型接收機(jī)的設(shè)計(jì),選擇TMS320C6747作為平臺(tái)進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā),通過(guò)基帶環(huán)路的改進(jìn)設(shè)計(jì),并選擇使用最為廣泛的最小二乘算法為導(dǎo)航算法,提高接收機(jī)的捕獲、跟蹤性能和導(dǎo)航解算速度。主要進(jìn)行了基帶部分的設(shè)計(jì)

3、與程序移值,并在系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后進(jìn)行了射頻、基帶部分的測(cè)試以及整機(jī)靜態(tài)、動(dòng)態(tài)和耐高低溫、抗沖擊振動(dòng)試驗(yàn),經(jīng)過(guò)試驗(yàn)和充分的數(shù)據(jù)分析比對(duì),證實(shí)本文設(shè)計(jì)的接收機(jī)已達(dá)到了商用接收機(jī)的性能要求,具有尺寸小、精度高、動(dòng)態(tài)性能好、耐高低溫和抗沖擊等特點(diǎn)。
　　論文主要工作包括以下幾方面內(nèi)容:
　　1.研究GNSS衛(wèi)星導(dǎo)航定位的基本原理及定位信息的解算過(guò)程,針對(duì)本課題所設(shè)計(jì)系統(tǒng)選取適合的導(dǎo)航算法,并對(duì)接收機(jī)的捕獲、跟蹤環(huán)路進(jìn)行研究和改進(jìn)設(shè)計(jì)。

4、
　　2.研究北斗/GPS雙模接收機(jī)的整體結(jié)構(gòu),掌握各個(gè)模塊的功能及實(shí)現(xiàn)方法;掌握嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的基本方法,根據(jù)系統(tǒng)對(duì)DSP芯片的性能要求,選出適合本系統(tǒng)的DSP芯片并進(jìn)行接收機(jī)基帶部分程序移植。
　　3.在一款基于DSP的開(kāi)發(fā)板上搭建嵌入式系統(tǒng)平臺(tái):包括微處理器及外圍電路、存儲(chǔ)器、RS232串口等硬件調(diào)試平臺(tái)的建立。
　　4.在硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,對(duì)系統(tǒng)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì),包括DSP應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)、基于DSP/BIOS的多任