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题目:大型飞机机载通用GNSS接收机跟踪算法研究与实现

关键词:跟踪;GNSS;接收机;FPGA

  摘要


    目前,民用航空对导航定位的要求正日益提高,卫星导航在航空领域的应用越来越广泛。在GPS之后,全球范围内又出现了北斗、格洛纳斯、伽利略等多个卫星导航系统(GNSS),研究数字化的多系统兼容的机载通用GNSS接收机具有重要的价值。

    机载通用GNSS接收机相对于普通接收机,不仅需要保证多系统兼容,还需要承受由飞机运动过程中产生的较大的动态。跟踪是GNSS接收机的核心部分,也是决定接收机整体性能的重要因素。本文在对机载通用GNSS接收机跟踪算法研究的基础上,设计了一种具备高通用性、适用于动态条件下、可实现的机载通用GNSS接收机跟踪方案。利用Matlab中的Simulink组件建立系统的仿真模型,对系统进行仿真,验证了系统设计的正确性。然后用Verilog硬件描述语言编写硬件实现的代码并进行功能仿真,仿真通过后,再在实验室已有的基于FPGA的硬件平台上完成测试。

    最终,本文通过一系列仿真和测试验证了系统在±15kHz多普勒频移,±1kHz/s多普勒变化率范围内,伪码速率1.023Mcps到10.23Mcps,导航电文信息速率50bps到1000bps范围内的卫星信号均能够正确稳定地跟踪,达到了预期的设计要求。