基于FPGA的偽衛(wèi)星和多通道GPS中頻數(shù)據(jù)采集器的研制【精品畢業(yè)論文】

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1、南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文基于FPGA的偽衛(wèi)星和多通道GPS中頻數(shù)據(jù)采集器的研制姓名：周彬申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：通信與信息系統(tǒng)指導(dǎo)教師：宋茂忠20061201南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要在GPS等定位系統(tǒng)無法滿足定位要求的情況下，偽衛(wèi)星對于衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)來說是一種非常有用的增強手段，它不但能夠增加衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在復(fù)雜環(huán)境下的覆蓋范圍，而且能夠提升整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性以及測量精度。為了將偽衛(wèi)星的理論技術(shù)應(yīng)用于實際中和在不增加硬件成本的情況下解決同一時刻對多前端GPS接收機中頻數(shù)據(jù)的同步采集問題，本文設(shè)計并研究了基于FPGA的四通道GPS偽衛(wèi)星系統(tǒng)和多通道GPS中頻數(shù)據(jù)的同步采集系

2、統(tǒng)。偽衛(wèi)星系統(tǒng)中，利用FPGA產(chǎn)生C/A碼，碼變換后經(jīng)過射頻QPSK調(diào)制到L1載波上，完成發(fā)射器功能。同步采集系統(tǒng)中，利用FPGA對三路異步中頻信號進行碼速調(diào)整同步后進行復(fù)接。在PC中處理USB采集器保存下來的數(shù)據(jù)，進行分接操作提取有效數(shù)據(jù)。對GPS偽衛(wèi)星信號進行了測試驗證，測試結(jié)果表明該方案在一定條件下是可行的，設(shè)計的偽衛(wèi)星發(fā)射器滿足預(yù)先設(shè)計要求。同步采集系統(tǒng)中，進行數(shù)字復(fù)接后，利用Matlab處理保存下來的數(shù)據(jù)，結(jié)果表明系統(tǒng)達到設(shè)計目的，能夠有效地進行復(fù)接和分接處理，提取有效的信息數(shù)據(jù)。關(guān)鍵詞：GPS，F(xiàn)PGA，偽衛(wèi)星，同步采集，數(shù)字復(fù)接I基于FPGA的偽衛(wèi)星和多通道GPS中頻數(shù)據(jù)采集

3、器的研制ABSTRACTThepseudoliteisaveryeffectiveaugmentationmethod,whensomepositionsystemcannotsatisfythepositioningrequirement.Itcannotonlyenlargethecoverageareaofthesatellitepositioningsystemincomplexcircumstance,butalsoenhancethewholesystem’sstabilityandprecision.Inthisthesis,a4-channelGPSpseudolitesy

4、stemandasynchronousacquisitionsystemaredesignedtoapplythetheoryofpseudoliteinpracticeandsolvetheproblemofsynchronousacquisitionofmulti-channelGPSdataatthesametimewithoutincreasingthecost,onthebaseoftheoriticalanalysisandresearch.Inthefirstsystem,theC/AcodeisgeneratedbyFPGA.Aftercodeconversion,itis

5、modulatedontheL1carriersbyQPSKmodeandthepseudoliteisfinished.Inthesecondone,three-channelasynchronousGPSintermediatefrequencydataisadjustedtobesynchronousbyjustification,thenthedataismultiplexed.ThemultiplexeddataissavedintothePCbyUSBdataacquisitionandprocessedtofetchtheusefulmessagedatawithdigita

6、ldemultiplexing.Inordertotestthepseudolitesystem,weusethespectrumanalyzer,oscillographandGPSreceiver.Theresultshowsthatthissystemisfeasibleundersomecircumstanceandthedesigniscorrectandeffective.Inthesynchronousacquisitionsystem,afterthedatamultiplexedandacquired,weprocessthedatawithMatlab.Theoryan

7、dpracticalprocessingresultsshowsthatthemethodhashighprecision,anditcanprocessdigitalmultiplexinganddemultiplexingeffectively.KeyWords:GPS,FPGA,Pseudolite,SynchronousAcquisition,DigitalMultiplexingII南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文