基于FPGA的可重构多模导航基带处理技术研究

《基于FPGA的可重构多模导航基带处理技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA专业学位硕士学位论文MASTERTHESISFORPROFESSIONALDEGREE论文题目基于FPGA的可重构多模导航基带处理技术研究专业学位类别工程硕士学号201122240858作者姓名梁淏翔指导教师李俊生研究员分类号密级注1UDC学位论文基于FPGA的可重构多模导航基带处理技术研究（题名和副题名）梁淏翔（作者姓名）指导教师李俊生研究员电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称电子与通信工程提交论文日期2

2、014.5.20论文答辩日期2014.6.7学位授予单位和日期电子科技大学2014年06月27日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RECONFIGURABLEMULTI-MODENAVIGATIONBASEBANDPROCESSINGTECHNOLOGYBASEDONFPGAAMasterDissertationSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ElectronicandCommunicationEngineeringAuthor:Liang

3、HaoxiangAdvisor:Prof.LiJunshengSchool:ResearchInstituteElectronicScienceandTechnologyofUESTC独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大

4、学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年摘要摘要多模定位是指运用多个卫星导航系统进行联合定位，可以极大地增强卫星导航的可用性、连续性、完好性和定位精度，扩大了可用范围，提高了接收机的环境适应能力和抗干扰性。因此，多模导航接收机是未来导航定位发展的必然方向。目前能够实现全球定位的卫星导航系统有GPS、BDS、G

5、LONASS、Galileo四个，能同时兼容四个系统的多模接收机很少。本文设计的多模接收机的基带处理系统为可重构设计，包括捕获模块和跟踪模块，四模间可手动切换，并基于FPGA硬件实现并验证。主要工作有：介绍了多模（GPS、BDS、GLONASS、Galileo）的信号形式及特点。分析了常用的捕获方法和GPS的跟踪方法。研究了多模接收机的捕获、跟踪技术。首先就多模接收机中不同GNSS系统采用的捕获和跟踪技术的异同进行了分析对比。然后对多模捕获所需下变频、多普勒搜索范围、伪码速率和周期进行了详细分析。针对GalileoE1B信号调制有CBOC(6,1,1/11)副载波的

6、特点，采取了BPSK-Like的处理方式，采用二次采样算法首先去除了副载波，使其能和GPS的捕获、跟踪结构兼容。设计了并行码相位搜索的多模捕获方案，尤其根据多模伪码的不同周期和码长，详细分析并设计了共用一个FFT核的方案。通过计算和Matlab仿真确定了跟踪模块的锁相环参数，并对多模跟踪方案进行了设计，使四个系统都能兼容同一种跟踪算法。最后运用Matlab对设计的多模捕获、跟踪结构仿真，验证了设计的可行性和正确性。对前面设计的多模接收机的捕获、跟踪方案用VerilogHDL硬件描述语言实现。分模块对捕获、跟踪各部分进行了设计、综合、优化和仿真，优化代码尽可能使多模捕

7、获、跟踪共用部分最大化，节省制造成本，对不同的部分单独设计实现，以达到重构目的。给出了各个子模块的硬件仿真图和RTL电路图。设计了一个状态机用于实现对捕获、跟踪模块工作状态的控制。最后，对捕获、跟踪模块在FPGA上测试和验证并进行联合调试，各GNSS间能够顺利切换，通过和Matlab仿真结果的对比，捕获模块功能验证正确，成功解调出了各GNSS的导航电文，跟踪模块验证正确，正确实现了多模可重构基带处理。关键字：可重构，多模，捕获，跟踪，FPGAIABSTRACTABSTRACTMulti-modepositioningreferstotheuseofmultipl