北斗二代卫星导航基带信号处理芯片原型的设计与验证

发布时间：2017-04-20 18:17

  本文关键词：北斗二代卫星导航基带信号处理芯片原型的设计与验证，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着北斗二代卫星导航系统的开通运营,我国将迎来独立自主卫星导航的新时代,导航应用系统用户机芯片具有及其广阔的市场,前景十分光明。由于导航芯片开发周期长,成本高且基带信号处理性能的优良直接决定着北斗接收机芯片导航、定位的性能,因此对北斗二代卫星导航基带信号处理芯片原型进行设计与验证意义重大。论文重点对北斗二代卫星导航基带信号处理捕获、跟踪技术进行研究和探讨,首先,通过对传统捕获算法的研究提出了一种适合高动态情形分段匹配滤波与唐检测相结合的快速捕获算法,主要对算法的基本原理、唐检测门限设定以及信号捕获算法的性能进行详细研究,利用MATLAB、Modelsim软件进行仿真验证并对仿真的捕获结果进行研究分析。其次,通过研究锁相环、锁频环基本原理,采用2阶锁频环辅助3阶锁相环环路结构对接收信号的载波频率进行跟踪,采用基于载波辅助的2阶延迟锁相环环路结构对接收信号的伪码相位进行准确跟踪,并利用MATLAB软件对跟踪环路的稳定性和可靠性进行验证分析。最后在FPGA与DSP开发平台上对设计实现进行验证分析,验证结果与设计要求相一致说明北斗二代卫星导航基带信号处理芯片原型的设计具有可行性,为后续芯片的研制打下良好的基础。
【关键词】：卫星导航 北斗二代 捕获 跟踪 FPGA
【学位授予单位】：河北科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN967.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 研究背景及意义8-9
• 1.2 国内外发展现状9
• 1.3 接收机基本原理9-11
• 1.4 本文研究内容及安排11
• 1.5 本章小结11-14
• 第2章 北斗二代卫星导航信号与芯片原型的研究14-26
• 2.1 北斗二代导航信号的结构14-21
• 2.1.1 载波与多普勒频率16-17
• 2.1.2 测距码序列17-19
• 2.1.3 导航电文数据码19-21
• 2.2 中频信号源的产生21-22
• 2.3 芯片原型设计的基本框架22-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第3章 北斗二代基带信号捕获及设计实现26-44
• 3.1 传统基带信号捕获算法研究27-30
• 3.1.1 时域串行搜索27-28
• 3.1.2 频域并行搜索28-30
• 3.2 匹配滤波与唐检测相结合的捕获算法30-35
• 3.2.1 捕获算法基本原理31-33
• 3.2.2 唐检测门限设定33-34
• 3.2.3 捕获算法性能分析34-35
• 3.3 捕获算法的FPGA实现过程35-42
• 3.3.1 捕获算法实现基本原理35-37
• 3.3.2 捕获算法实现详细模块设计37-40
• 3.3.3 捕获算法的modelsim仿真与分析40-42
• 3.4 本章小结42-44
• 第4章 北斗二代基带信号跟踪及设计实现44-56
• 4.1 基本锁相环44-48
• 4.1.1 锁相环基本原理44-46
• 4.1.2 环路阶数及稳态响应46-48
• 4.2 基带信号跟踪环路48-52
• 4.2.1 载波跟踪环路48-50
• 4.2.2 伪码跟踪环路50-51
• 4.2.3 环路跟踪精度分析51-52
• 4.3 环路设计实现及仿真52-54
• 4.4 本章小结54-56
• 第5章 芯片原型的设计与验证56-62
• 5.1 芯片原型方案验证的平台介绍56-57
• 5.2 芯片原型验证平台的实现57-59
• 5.2.1 FPGA平台电路设计58-59
• 5.2.2 DSP及外围电路59
• 5.3 芯片原型方案的验证实现59-61
• 5.4 本章小结61-62
• 结论62-64
• 参考文献64-67
• 致谢67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 熊小莉;直接序列扩频信号数字科斯塔斯环的分析与设计[J];电讯技术;2001年04期

  本文关键词：北斗二代卫星导航基带信号处理芯片原型的设计与验证，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：319268