● 摘要
本论文研究的是三模三频GNSS-R 接收机中基带捕获单元中相关通道的设计与实现。数字基带部分是兼容GPS、GALILEO、BD-2 三大卫星导航系统的接收机的重要组成部分，为我国发展独立自主的、具有国际先进水平的卫星导航系统奠定了基础，促进了我国卫星应用产业的发展。本论文对基带捕获单元中的捕获算法理论进行了研究，尤其是基于傅里叶变换的捕获算法，并且结合项目中的相关指标特点设计了一个快速捕获通道，其中的FFT/IFFT 软核完全自主设计，最终完成了捕获算法的功能仿真与时序仿真。本论文的研究工作包括三部分：1、对GPS、GALILEO、BD-2 三大卫星导航系统中所要进行捕获的信号的通信体制进行了研究，对其采用的调制方式以及CA 的生成方式进行了细致研究；2、对基带捕获单元的结构进行设计，通过对现有的捕获算法进行研究和对比，基于项目的要求，确定接收机的基带捕获单元的设计与实现方案。采用无反馈判决的处理模式，提高了捕获速度和捕获灵敏度，捕获32 颗卫星最快需要753ms；3、对基带捕获单元的结构进行硬件实现，尤其是高速FFT 处理器的设计实现，兼顾了计算速度和消耗的FPGA 资源，使两者达到最优。在100MHz 的时钟下，2048/4096 点的FFT 运算只需要5.32us，xilinx 的FFT 的IP 核需要31.51us，提高了83%。