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基于FPGA+DSP的GPS数字中频信号源设计

刘市  
【摘要】:全球定位系统可无疆域限制、全天候地、连续地为数量不限的陆、海、空、天用户提供精确的位置、速度和时间信息。伴随着已建成系统的现代化和新系统的建设热潮,以GPS为代表的卫星导航技术、产品、应用和服务也正处于飞速发展之中。而卫星导航定位接收机又是很重要的、市场需求数量巨大的用户终端。为了更加有效地进行卫星导航定位接收机设计与研究,本文以GPS系统为例,详细分析研究了GPS数字中频信号源的关键技术和实现方法。 结合实验室在以往研制GPS接收机过程中积累的经验和知识,本文将GPS中频信号源的载波标称频点选定为4.309MHz,扩频码选定标称码速率为1.023MHz的C/A码,载波调制采用BPSK调制方式。主要开展的工作包括: 1、首先从总体上规划整个GPS中频信号源的设计实现方案,选定FPGA+DSP架构的硬件平台,通过串口与上位机进行通信,并对DSP、FPGA所实现的功能进行划分。在此基础上,完成整个硬件电路的设计以及PCB板的布局设计和制板。 2、然后对FPGA内部相关功能模块进行规划与设计,主要包括载波发生器模块、扩频码发生器模块以及导航电文缓冲模块。在分析、论述的基础上,选择合适的参数和设计方案。 3、完成FPGA内部功能规划后,对其各个功能模块逐一实现,并进行仿真,通过查看仿真波形以验证设计的正确性与合理性。 4、在完整的硬件平台上,下载用户程序,采用频谱分析仪对GPS数字中频信号进行验证与测试,测试结果表明本文设计的GPS中频信号源设计满足相关要求,达到了预期的效果。


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