● 摘要
随着卫星导航技术在民用领域里的深入应用和不断渗透，以及在精确定位、武器制导等国防军事领域应用的需求下，卫星导航技术显示出日益强大的生命力。当前多卫星导航系统的组合导航是卫星导航接收机主要发展方向，研制具有COMPASS/GPS双系统捕获功能的接收机，对于接收机在现代战场环境下的可用性和对抗能力具有重要的意义。本论文的目标是为高动态COMPASS/GPS双系统接收机设计双系统兼容捕获模块。高动态双系统捕获模块可以实现对COMPASS卫星导航系统的C码捕获，C码辅助长周期测距码P码捕获和P码直捕，以及对GPS的C码的捕获，为接收机信号跟踪单元提供其码相位和载波频率的粗略估计，提高双系统导航接收机在恶劣环境下的对抗能力。论文首先介绍了双系统高动态接收机的整体组成和子模块功能，明确了双系统接收机的工作原理以及捕获模块和其他单元的接口关系。然后，对直扩信号的数学模型进行了介绍，简要介绍了传统滑动相关检测的捕获方法并对其性能进行了分析，接着介绍了FFT快速捕获的算法，选定了基于FFT的频域伪码相位并行搜索这种方法来实现双系统捕获模块。随后，对FFT算法的性能包括检测概率、捕获时间进行了分析，给出了相应参数的设计和选择方法。接着，介绍了在FPGA中的设计和实现，分别对COMPASS/GPS的C码捕获模块和P码捕获模块的总体结构、子模块划分、时序安排、各个子单元的具体结构设计实现给出了详细说明，并给出了单通道和多通道的工作流程等。对双系统捕获模块的仿真和系统硬件调试的结果也在文中进行了说明和分析。最后，对整篇论文进行总结，指出了系统可进一步改进和完善的地方。