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《gps接收機(jī)基帶信號處理和fpga實(shí)現(xiàn)》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要論文題目：GPS接收機(jī)基帶信號處理與FPGA實(shí)現(xiàn)學(xué)科名稱：微電子學(xué)與固體電子學(xué)研究生：陳政睿指導(dǎo)教師：陳治明教授石寅教授摘要簽名：嘲卿GPS接收機(jī)在導(dǎo)航，定位領(lǐng)域發(fā)揮著巨大作用。接收機(jī)的結(jié)構(gòu)由天線前端，基帶處理，定位解算三個模塊構(gòu)成，本文的研究重心在基帶處理單元，該單元主要由捕獲和跟蹤環(huán)路兩個部分所構(gòu)成。本文從GPS的組成概況以及接收機(jī)的定位原理開始入手，對GPS信號結(jié)構(gòu)和導(dǎo)航電文格式進(jìn)行了詳細(xì)介紹。然后對捕獲與跟蹤模塊的算法進(jìn)行重點(diǎn)研究，捕獲模塊的內(nèi)容主要有：二維搜索的概念，最大搜索區(qū)問，以及從信號捕獲到信號跟蹤階段的切換等。然后具體分析信號捕獲的方
2、法。跟蹤環(huán)是由載波跟蹤環(huán)和碼跟蹤環(huán)兩個部分組成，內(nèi)容包括相位跟蹤環(huán)路的基本工作原理以及影響跟蹤性能的參數(shù)，多種鑒相方法以及測量誤差和跟蹤門限。并且給出了跟蹤環(huán)路的算法實(shí)現(xiàn)。文章的最后在基于前面理論知識的基礎(chǔ)上，首先采用Verilog語言對算法進(jìn)行編寫，并利用Modelsim仿真軟件進(jìn)行仿真驗證，最后通過FPGA對算法進(jìn)行硬件實(shí)現(xiàn)并結(jié)合軟件對結(jié)果進(jìn)行處理并將其將輸出。從而驗證了算法的正確性與可行性?？紤]到算法的可行性與硬件實(shí)現(xiàn)的難易程度，本次設(shè)計采用下述方案：(1)硬件模塊采用FPGA板實(shí)現(xiàn)多通道相關(guān)器，每一個相關(guān)器進(jìn)行I，Q兩路的相關(guān)累加，并將累加結(jié)果通過
3、串口發(fā)送給計算機(jī)，該累加結(jié)果用于實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星信號的捕獲與跟蹤。相關(guān)器主要由載波產(chǎn)生器，碼產(chǎn)生器，積分清除器以及模擬串口模塊構(gòu)成。(2)軟件模塊主要用來實(shí)現(xiàn)捕獲與跟蹤結(jié)果的顯示。捕獲方面，主要采用軟件將所得的累加值與捕獲門限值進(jìn)行比較，判定是否捕獲成功，若捕獲成功，則將碼相位與載波頻率進(jìn)行輸出顯示。跟蹤方面，軟件用來實(shí)現(xiàn)鑒相器與環(huán)路濾波器，并將得到的碼相位與載波頻率進(jìn)行輸出顯示。關(guān)鍵詞：GPS，基帶處理，捕獲與跟蹤，F(xiàn)PGA，Matlab西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文IIAbstractTitle：GPSRECElVERBASEBANDSlGNALPROCESSING
4、ANDFPGAlMPLEMENTATIONMajor：Name=ZhengRuiCHENSupervisor：Prof．zhimingChenProf．yinShiSignature：SignatureGPSreceiverplaysanimportantroleinthefieldofnavigationandpositioning．ThestructureofGPSreceiverincludethreeparts：Antemmfront—endunit，Basebandprocessingunit，Positionresolutionunit．Thi
5、spaperfocusesonresearchingbasebandprocessingunit，includingtwoparts：acquisitionandtrackingloop．ThispaperfirstdiscussescompositionofGPSandlocationprincipleofreceiver．thisarticledescribesthesignalstructureandthenavigationmessageformat．Itfocusedonthealgorithmsoftheacquisitionandtracki
6、ngloop．Thecontentoftheacquisitionmoduleincludesthefollowingaspects：．Theconceptoftwo-dimensionalsearch．Themaximumsearchrange．TheprobabilityofsignaldetectionandSOon．Andspecificanalysisofthemethodofsignalacquisition．Includingthelinearsearch，F(xiàn)ouriertransformmethodforparallelsearchandS
7、Oon．Trackingmoduleintroducesthecarriertrackingloopandcodetrackingloop．includingthebasicprinciplesofphase．trackingloopandtheparametersoftrackingperformance．Avarietymethodsofmultiplephaseandmeasurementerrorandtrackingthreshold．Itgivesthealgorithmloop．Finally，basedonpreviousthetheory
8、knowledge．thearticleachievethehar
