● 摘要
本文针对兼容接收机中GPS接收通道基带信号处理研制过程中遇到的一些理论和实际问题进行了研究，讨论了基带信号处理的数字化实现问题，完成了GPS信号的捕获与跟踪。本方案主要采用FPGA与DSP，实现了自主研发，为建立自己的导航定位系统积累了经验。工作包括下述几个方面：首先给出了一种基于FPGA与DSP的实现GPS接收通道基带信号处理的方案。对接收机硬件结构设计及其接口电路，基带信号处理的软件设计进行了详细的介绍。给出了系统的硬件电路图、器件选择以及软件流程。接下来介绍了FPGA的工作流程以及它所实现的功能。包括下变频，捕获，伪码跟踪等关键模块。在伪码捕获中对于捕获的方法以及捕获检测的方法进行了分析，采用匹配滤波器实现伪码的快速捕获；在伪码跟踪过程中，鉴相器采用超前-滞后延迟锁定环(DDLL)来实现，充分利用了FPGA的资源，满足了设计的需求。最后具体介绍了DSP的相关技术以及它在基带处理中的应用，包括对捕获判决，对码跟踪环路滤波器，对载波跟踪和数据解调的设计方法。在载波跟踪中，采用了PLL(锁相环)与FLL (锁频环) 结合的载波跟踪方案，使得跟踪环能够同时满足动态性能与跟踪精度的要求，且根据环境的变化使PLL和FLL交替工作。