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《基于FPGA的可重構(gòu)多模導(dǎo)航基帶處理技術(shù)研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、電子科技大學(xué)UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文MASTERTHESISFORPROFESSIONALDEGREE論文題目基于FPGA的可重構(gòu)多模導(dǎo)航基帶處理技術(shù)研究專業(yè)學(xué)位類別工程碩士學(xué)號201122240858作者姓名梁淏翔指導(dǎo)教師李俊生研究員分類號密級注1UDC學(xué)位論文基于FPGA的可重構(gòu)多模導(dǎo)航基帶處理技術(shù)研究(題名和副題名)梁淏翔(作者姓名)指導(dǎo)教師李俊生研究員電子科技大學(xué)成都(姓名、職稱、單位名稱)申請學(xué)位級別碩士專業(yè)學(xué)位類別工程碩士工程領(lǐng)域名稱電子與通信工程提交論文日期2
2、014.5.20論文答辯日期2014.6.7學(xué)位授予單位和日期電子科技大學(xué)2014年06月27日答辯委員會主席評閱人注1:注明《國際十進(jìn)分類法UDC》的類號。RECONFIGURABLEMULTI-MODENAVIGATIONBASEBANDPROCESSINGTECHNOLOGYBASEDONFPGAAMasterDissertationSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ElectronicandCommunicationEngineeringAuthor:Liang
3、HaoxiangAdvisor:Prof.LiJunshengSchool:ResearchInstituteElectronicScienceandTechnologyofUESTC獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知,除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。作者簽名:日期:年月日論文使用授權(quán)本學(xué)位論文作者完全了解電子科技大
4、學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤,允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)電子科技大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。(保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定)作者簽名:導(dǎo)師簽名:日期:年摘要摘要多模定位是指運(yùn)用多個衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合定位,可以極大地增強(qiáng)衛(wèi)星導(dǎo)航的可用性、連續(xù)性、完好性和定位精度,擴(kuò)大了可用范圍,提高了接收機(jī)的環(huán)境適應(yīng)能力和抗干擾性。因此,多模導(dǎo)航接收機(jī)是未來導(dǎo)航定位發(fā)展的必然方向。目前能夠?qū)崿F(xiàn)全球定位的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)有GPS、BDS、G
5、LONASS、Galileo四個,能同時兼容四個系統(tǒng)的多模接收機(jī)很少。本文設(shè)計的多模接收機(jī)的基帶處理系統(tǒng)為可重構(gòu)設(shè)計,包括捕獲模塊和跟蹤模塊,四模間可手動切換,并基于FPGA硬件實現(xiàn)并驗證。主要工作有:介紹了多模(GPS、BDS、GLONASS、Galileo)的信號形式及特點。分析了常用的捕獲方法和GPS的跟蹤方法。研究了多模接收機(jī)的捕獲、跟蹤技術(shù)。首先就多模接收機(jī)中不同GNSS系統(tǒng)采用的捕獲和跟蹤技術(shù)的異同進(jìn)行了分析對比。然后對多模捕獲所需下變頻、多普勒搜索范圍、偽碼速率和周期進(jìn)行了詳細(xì)分析。針對GalileoE1B信號調(diào)制有CBOC(6,1,1/11)副載波的
6、特點,采取了BPSK-Like的處理方式,采用二次采樣算法首先去除了副載波,使其能和GPS的捕獲、跟蹤結(jié)構(gòu)兼容。設(shè)計了并行碼相位搜索的多模捕獲方案,尤其根據(jù)多模偽碼的不同周期和碼長,詳細(xì)分析并設(shè)計了共用一個FFT核的方案。通過計算和Matlab仿真確定了跟蹤模塊的鎖相環(huán)參數(shù),并對多模跟蹤方案進(jìn)行了設(shè)計,使四個系統(tǒng)都能兼容同一種跟蹤算法。最后運(yùn)用Matlab對設(shè)計的多模捕獲、跟蹤結(jié)構(gòu)仿真,驗證了設(shè)計的可行性和正確性。對前面設(shè)計的多模接收機(jī)的捕獲、跟蹤方案用VerilogHDL硬件描述語言實現(xiàn)。分模塊對捕獲、跟蹤各部分進(jìn)行了設(shè)計、綜合、優(yōu)化和仿真,優(yōu)化代碼盡可能使多模捕
7、獲、跟蹤共用部分最大化,節(jié)省制造成本,對不同的部分單獨設(shè)計實現(xiàn),以達(dá)到重構(gòu)目的。給出了各個子模塊的硬件仿真圖和RTL電路圖。設(shè)計了一個狀態(tài)機(jī)用于實現(xiàn)對捕獲、跟蹤模塊工作狀態(tài)的控制。最后,對捕獲、跟蹤模塊在FPGA上測試和驗證并進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試,各GNSS間能夠順利切換,通過和Matlab仿真結(jié)果的對比,捕獲模塊功能驗證正確,成功解調(diào)出了各GNSS的導(dǎo)航電文,跟蹤模塊驗證正確,正確實現(xiàn)了多模可重構(gòu)基帶處理。關(guān)鍵字:可重構(gòu),多模,捕獲,跟蹤,F(xiàn)PGAIABSTRACTABSTRACTMulti-modepositioningreferstotheuseofmultipl