● 摘要
导航用户终端(接收机)是导航系统的重要组成部分,捕获技术作为用户终端基带处理模块的关键部分,是进行导航解算的前提和基础,直接影响用户终端的性能指标。本文着眼于FPGA的硬件设计,对用户终端的信号捕获部分进行了研究。文章借用了软件无线电的设计思想,在同一套硬件平台上设计并实现两种独立的捕获方法,使接收机具有了硬件可重用、软件可升级等特性,主要工作如下:1.分析了接收机捕获部分的设计及信号功率、积累时间、码延迟、多普勒频移对捕获灵敏度的影响,为硬件设计提供相应的依据。2.设计并实现了基2流水线处理方式的FFT,改进了蝶形运算单元和存储单元的控制,使得N点基2复数FFT的计算时间由N个时钟周期降低为N/2个时钟周期。3.设计并实现了一种变系数匹配滤波器,在工作中系数每一时刻可以变换,降低了硬件规模,使匹配滤波器可以应用于长周期码的相关;提出了基于变采样率的预平均技术,使在硬件规模相当的情况下滤波器的处理能力提高3倍。4.实现了伪码基于FFT(IFFT)相关、载波进行扫频的搜索方法;实现了伪码基于匹配滤波器相关、载波FFT方法估计频率的搜索方法。整个设计已在FPGA中实现。实测结果表明,硬件可以有效的对卫星导航信号予以捕获。
相关内容
相关标签