基于FPGA的GPS-BD2雙模基帶信號(hào)處理優(yōu)化方法研究.pdf

1、由于全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)—GNSS(Global Navigation Satellite System)在諸多領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用及其重要性，世界發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)相繼提出了自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，衛(wèi)星接收機(jī)也由過(guò)去單一的GPS模式向多模融合方向發(fā)展。多模接收機(jī)與單模接收機(jī)相比具有更高的穩(wěn)定性、導(dǎo)航精度、安全性、完整性，是目前該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。在我國(guó)，隨著北斗2(BD2)導(dǎo)航系統(tǒng)的商業(yè)化應(yīng)用逐步展開(kāi)，研究基于GPS和BD2的雙模接收機(jī)具有很好的商業(yè)價(jià)值

2、和應(yīng)用前景。本論文對(duì)GPS/BD2雙模接收機(jī)的核心—基帶信號(hào)處理及其優(yōu)化方法進(jìn)行了研究。
　　論文首先對(duì)現(xiàn)有的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行了總結(jié)，詳細(xì)介紹了GPS、BD2衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的基本原理和信號(hào)結(jié)構(gòu)?；贕PS和BD2兩種導(dǎo)航系統(tǒng)信號(hào)結(jié)構(gòu)的相似性分析，在雙模接收機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對(duì)GPS基帶信號(hào)和BD2的基帶信號(hào)采用了相同的處理算法。
　　針對(duì)GPS/BD2雙模接收機(jī)基帶信號(hào)處理的捕獲部分，簡(jiǎn)要介紹了時(shí)域滑動(dòng)相關(guān)和并行碼相位搜索兩

3、種算法，提出了一種改進(jìn)的時(shí)域搜索算法:將多個(gè)測(cè)距碼相位進(jìn)行碼相位搜索。在Matlab下，以實(shí)際的中頻采樣信號(hào)為輸入進(jìn)行了仿真，驗(yàn)證了改進(jìn)算法的可行性。通過(guò)對(duì)捕獲算法進(jìn)行優(yōu)化，提高了捕獲速度。
　　在基帶處理的跟蹤部分，通過(guò)對(duì)鑒相器模塊的誤差分析，提出了用多項(xiàng)式逼近反正切函數(shù)的計(jì)算方法，以降低運(yùn)算復(fù)雜度。在GPS、BD2的跟蹤環(huán)路中，對(duì)載波跟蹤環(huán)路進(jìn)行了優(yōu)化，碼跟蹤環(huán)路采用延遲鎖定環(huán)路來(lái)完成。
　　基于FPGA+ARM的雙模接