基于FPGA的GPS中頻數(shù)字接收機(jī)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文基于FPGA的GPS中頻數(shù)字接收機(jī)的研究與實(shí)現(xiàn)姓名：李寶申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：通信與信息系統(tǒng)指導(dǎo)教師：孫強(qiáng)20071201A B S T R A C TA B S T R A C T ：1 1 1 i s p a p e r e a r d e so u td e s i g na n dd i g i t a lh a r d w a r ei m p l e m e n t a t i o na b o u

2、 t t h eG P S s i g n a l sr e c e i v e ro f D i r e c t - S e q u e n c eS p r e a d - S p e c t r u m b a s e d o nF P G A ．1 1 ”s y s t e mo fG P S s a t e l l i t ei s a n a l y z e df i r s t l y ．T h e nt h ei n t

3、 e r m e d i a t ef r e q u e n c er I F )p a r t o ft h e G P S r e c e i v e r i s a n a l y z e d a n dd e s i g n e d c o m b i n e dw i t hr e q u i r e m e n t o fp r a c t i c a ls y s t e m ．T h u sc o n c r e t

4、er e q u i r e m e n t o fP Nc o d e sa c q u i s i t i o na n dt r a c k i n gr e c e i v e ri s d e t e r m i n e da n dd e s i g n o f t h ed i g i t a lp r o j e c to f I F R e c e i v e ri s c o m p l e t e d ．M e a

5、 n w h i l ep r o j e c t o f c a r r i e ra c q u i s i t i o n a n d t r a c k i n gb e h i n dP N c o d e s i sd e s c r i b e da n da n a l y s e d ．F i n a l l yt h eP N c o d e s a c q u i s i t i o na n dt r a c k

6、 i n gi s i m p l e m e n t e do n t h eF P G Ac h i pw i t h t h eE D A t o o l s ．W i t l l t h e r e s t r i c t i o n o fw o r k i n ge n v i r o n m e n t , G P Sr e c e i v e r i s ap o w e r - l i m i t e ds y s t

7、 e l l l ．T h er e o e i v e rm u s tb ea d a p t t o t h es m a l lS N R c o n d i t i o n ．A tt h es a m e t i m e ．t h ed o p p l e rf r e q u e n c yp r o d u c e db yh i g hd y n a m i c s i t u a t i o nb e t w e e

8、 ns a t e l l i t ea n dr e c e i v e rm a k e s t h ef a s tP Nc o d e s a c q u i s i t i o nd i f f i c u l t ．T h r o u g h s i m u l a t i o na n a l y s i s ，c o n s i d e r i n gt h ei m p l e m e n t a t i o na n

9、 dc a p a b i l i t y , t h e i m p r o v e dp r o j e c t o fs e q u e n c ed e e t i o ni s p u tf o r w a r d a c c o r d i n g t os m a l lS N R w o r k i n g c o n d i t i o n s ．T o s a t i s f y t h e d e t e c t

10、i o n p r o b a b i l i t ya n d a c q u i s t i o n t i m e , t h e b i a s ，t h r e d h o l d s ，a n dt h e g a mo fN C O i s d e s i g n e d a n ds i m u l a t i o n a n a l y s e d ．A tl a s tp r o j e c t o f d i g

11、i t a la c q u i s i t i o n i m p l e m e n t a t i o ni sd e t e r m i n e d ．A n d e a r l y - l a t e rl o o pi su s e do nP N c o d e st r a c k i n g ．A f t e ra c q u i s i t i o nt h ee l T o rb e t w e e nr e c

12、e i v e rP Nc o d e s a n dl o c a lP N c o d e si s l e s st h a n 1 ／4 c h i p ．1 1 I er a n g eo f P N c o d e st r a c k i n g i s 4 ／3 c h i p ．T h u sr e l i a b l e c o n n e c t i o nb e t w 嘲a c q u i s i t o n

13、a n d t r a c k i n g i se m u r e d ．1 1 h eb a n d —c h a n g i n g i su s e dt os o l v et h e c o n f l i c tb e t w e e n t h et r a c k i n gr a t ea n dp r e c i s i o n ．I n t h e d i g i t a l i m p l e m e n t

14、a t i o n d e s i g n , t h e p r o j e c t a n d a n a l y s i s o f d i g i t a li m p l e m e n t a t i o n k c 印t h e p r e c i s i o na n d r e d u c et h e h a r d w a r eo v e r h e a d ．W i t h E D A t o o l s ，v

15、 e r i l o gl a n g u a g ei s u s e dt o i m p l e m e n tt h eP N c o d e sa c q u i s i t i o n a n dt r a c k i n go nt h eX i l i n xV h - t e x l lX C 2 V 5 0 0 f 9 2 5 6 F P G A ．1 h e d i g i t a lr e c e i v e r

16、 i ss i m u l a t e da n d v e r i f i e do nd e v e l o p m e n t p l a t f o r m ．1 1 “ r e q u i r m e n t o f t h e d e s i g np e r f o r m a n c e a n di n d e x 啪b e m e tw i t l l t h e g i v e n w o r k i n g c

17、o n d i t i o n s ．K E Y W O R D S ：P Nc o d e sa c q u i s i t i o n ，P N c o d e s t r a c k i n g ，t h ed i g i t a l R e c e i v e ro fD i r e c t - S e q u e n c o , s e q u e n c e d e t e c t i o n , F P G A , v e