● 摘要
区域定位导航系统是一种陆基无线电导航系统，采用了直序扩频技术和多站距离测量体制。系统中空中用户和地面应答机之间的相对运动速度最高达到了4km/s，这种高动态将产生近+/-40kHz的多普勒频移，如何对这种高动态扩频信号进行接收是本课题的主要研究目的。由于系统对处理速度要求比较高，因此采用FPGA加DSP的硬件结构来实现对高动态扩频信号的接收。这样既利用了FPGA的并行处理能力，又发挥了DSP易于实现复杂算法的特点。由于FPGA和DSP的工作频率都比较高，因此电路板已经属于高速电路板，如何设计电路以保证系统的正常工作是本课题的难点之一。系统对精度的要求也比较高，如何设计合适的DSP算法，满足系统对速度和精度的双重要求是本课题的另一个难点。本文从介绍扩频通信的基本原理入手，结合区域定位导航系统的技术特点，提出了系统的设计方案，并详细阐述了伪码和载波的二维搜索方法、伪码跟踪和载波跟踪方法；针对本系统电路板上传输信号频率较高的特点，详细说明了设计高速电路板需要考虑的问题；具体讨论了如何将所设计的方案在硬件上实现，达到速度和精度之间的平衡；最后分析了调试过程中所采集的数据，并对调试过程中所出现的问题提出了解决办法。