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《gps接收機(jī)中采樣平均技術(shù)的fpga實(shí)現(xiàn)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、!%時(shí)間頻率學(xué)報(bào)總"#卷!"#接收機(jī)中采樣平均技術(shù)的$"!%實(shí)現(xiàn)魏敬法!，"胡永輝!華宇!（!中國(guó)科學(xué)院國(guó)家授時(shí)中心，陜西臨潼#!$%$$）（"中國(guó)科學(xué)院研究生院，北京!$$$&’）摘要：提出了一種采樣平均的處理方法，將每毫秒($$$點(diǎn)的采樣信號(hào)變成每毫秒!$")點(diǎn)，并利用現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列（*+,-—./01234564788791067:07447;）實(shí)現(xiàn)了這種方法。利用<7:179進(jìn)行的仿真和=>?（/@A;A:0808B17:54）綜合結(jié)果表明這種方法不會(huì)影響信噪比，而且簡(jiǎn)化了接收機(jī)的相關(guān)處理器，節(jié)省了*+,-資源，降低了接收機(jī)
2、成本，提高了處理速度，加快了設(shè)計(jì)進(jìn)程。關(guān)鍵詞：*+,-（現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列）；,+>；采樣平均中圖分類(lèi)號(hào)：CD’%(E(文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：-文章編號(hào)：!$$!F!())（"$$)）$!F$$!%F$#&引言在現(xiàn)代通信、無(wú)線電導(dǎo)航、精密定位、精密時(shí)間測(cè)量和傳遞以及授時(shí)服務(wù)等領(lǐng)域中，為了實(shí)現(xiàn)弱信號(hào)檢測(cè)，需要對(duì)無(wú)線電信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)相關(guān)處理。對(duì)此，有人提出采用基于**C（快速傅立葉變換）的碼并行檢測(cè)技術(shù)［!］。對(duì)于,+>信號(hào)，由于G／-（H574A07HIB/A/:/5@）碼的周期是!8A，因此，,+>接收機(jī)中的數(shù)字相關(guān)器必須在一個(gè)毫秒內(nèi)完成所有的相關(guān)
3、運(yùn)算。如果中頻抽樣信號(hào)的頻率為(接收機(jī)中采用基于**C的
4、快速碼并行相關(guān)檢測(cè)技術(shù)時(shí)，相應(yīng)的自相關(guān)函數(shù)可以下式來(lái)表示［"］：萬(wàn)方數(shù)據(jù)收稿日期："$$)F$"F")；修回日期："$$)F$(F!(!期魏敬法等：7.8接收機(jī)中采樣平均技術(shù)的".70實(shí)現(xiàn)!>(!"!［"］#$［%］!&’［(%］#)（)（$［%］）·)（&’［%］））式中，!［"］表示得到的自相關(guān)序列；$［%］表示輸入的采樣數(shù)據(jù)；&’表示本地&／’碼；!表示卷積；)表示付立葉變換；)(!表示反付立葉變換。圖!是與上式相聯(lián)系的原理框圖。圖!基于""#的碼并行捕獲方法框圖圖!中，由本地晶振產(chǎn)生的$路正交信號(hào)%&’（!(）和’)*（!(）
5、分別與接收到的信號(hào)進(jìn)行混頻，混頻后得到正交分量（+）和同相分量（,）這$路基帶信號(hào)。然后用低通濾波器（圖中以-."表示）濾除帶外噪聲，將,支路作為實(shí)部，+支路作為虛部，進(jìn)行復(fù)數(shù)付立葉變換，得到輸入采樣信號(hào)的頻域值。與此同時(shí)，對(duì)本地/／0碼也進(jìn)行付立葉變換，得到本地碼的頻域值，再將本地碼的""#的結(jié)果與相對(duì)應(yīng)的正交分量和同相分量的""#的結(jié)果送到復(fù)數(shù)乘法器（圖中以/1表示），然后對(duì)復(fù)數(shù)乘法器的輸出結(jié)果進(jìn)行反付立葉變換（,""#）。對(duì),""#輸出結(jié)果分別求模（圖中，##表示求模），并對(duì)求模結(jié)果進(jìn)行比較，得到最大值。最大值23!所對(duì)應(yīng)的載波
6、相位和碼相位即為相關(guān)結(jié)果。在相關(guān)處理中，$表示將*個(gè)上述過(guò)程簡(jiǎn)單456相加，這樣做是為了減少噪聲的影響，提高信噪比。［!］!采樣平均方法如引言中所述，對(duì)于7.8信號(hào)，其/／0碼的周期是!9’。如果中頻抽樣信號(hào)的頻率是:1;<，那么:666個(gè)采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)復(fù)蓋了!9’的時(shí)域，因而肯定包含一個(gè)完整的/／0碼。對(duì)于/／0碼碼片，采樣數(shù)據(jù)有以下兩種可能：":個(gè)采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)/／0碼碼片；#=個(gè)數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)/／0碼碼片。其中，:個(gè)采樣數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)一個(gè)/／0碼碼片的情況占絕大多數(shù)。我們可以通過(guò)一定數(shù)量的:個(gè)采樣數(shù)據(jù)的集合和一定數(shù)量的=個(gè)采樣數(shù)據(jù)
7、的集合來(lái)將:666點(diǎn)的采樣數(shù)據(jù)采樣成!6$=點(diǎn)，但是這時(shí)所得到的碼系列不能很好地近似表達(dá)一個(gè)/／0碼，除非原先的:666個(gè)采樣數(shù)據(jù)中的第一個(gè)采樣數(shù)據(jù)正好對(duì)應(yīng)于/／0碼第一個(gè)碼片的第一個(gè)采樣值，但這種概率非常小，尤其是在冷啟動(dòng)的情況下。為了能夠更好地表達(dá)一個(gè)完整的/／0碼，我們需要在:666個(gè)采樣數(shù)據(jù)中選擇:個(gè)連續(xù)的采樣數(shù)據(jù)分別作為采樣數(shù)據(jù)序列的第一個(gè)數(shù)據(jù)，這樣得到的:個(gè)序列中，必定有一個(gè)序列能給出/／0碼的一個(gè)很好的近似表達(dá)。這種方法需要萬(wàn)方數(shù)據(jù):次對(duì)!6$=個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)作""#處理，但是所需要的時(shí)間比單次’=時(shí)間頻率學(xué)報(bào)總%>卷對(duì)!""
8、"個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)作##$處理的方法要少，而且降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本。我們將這種方法稱(chēng)為采樣平均法。!采樣平均法的結(jié)構(gòu)及其"#$%實(shí)現(xiàn)圖%是采樣平均法的框圖。在該方法中，可用一個(gè)!"""&’%位的()*來(lái)儲(chǔ)存采集數(shù)據(jù)，在完成對(duì)
