GPS C/A码发生器的仿真研究与FPGA设计

全球定位系统（Global Positioning System,GPS）能够向全球范围内的用户提供全天候的高精度导航、定位和授时服务,在军用和民用领域得到了广泛的应用.以GPS系统的测距码粗码C/A码为研究对象,在深入研究C/A码信号生成原理的基础上,利用Matlab中的Simulink对C/A码信号的生成进行了建模、仿真和分析,并利用FPGA设计并实现了C/A码发生器,详细说明了C/A码生成的设计原理,对其中的关键模块进行了设计和分析,给出了具体实现方案,同时阐述整个应用程序的流程,设计采用抽头选择控制端设置产生不同GPS卫星号的C/A码,最终仿真进一步验证了其结果的正确性,它可以产生任意GPS卫星号的C/A码,设计中采用VHDL语言实现的C/A码程序,可应用于基于FPGA的GPS接收机设计中,对研究我国的北斗导航系统接收机有一定的借鉴意义.     

基于FPGA的PN码捕获的设计及实现

PN码捕获技术是扩频通信的关键技术之一,针对扩频通信中长伪码序列的快速捕获问题,伪码相位大范围不确定的搜索,串行捕获需要大量的时间,这对实时性要求高的扩频接收机用户是无法忍受的,并行捕获电路结构比较复杂,实现起来有一定的难度,而且占用大量的资源。文中提出了一种基于FPGA的扩频信号快速滑动相关捕获方法,来解决低信噪比条件下长伪码序列的捕获问题。文中着重论述了该系统的FPGA实现原理,并且基于FPGA进行开发,调制出了该系统的仿真波形,达到了理想的效果,实际应用中有效地改善了系统的性能。     

基于FPGA的GPS接收机实现

利用可编程片上系统(SOPC)技术,设计了一种基于FPGA的GPS接收机。提出了基于多普勒频域移位的捕获策略,并分析了捕获时间。基于延迟锁定环与Costas环跟踪方法,给出接收机的SOPC实现。实验结果表明,该接收机的信号捕获、跟踪方法正确可行,且在静态条件下水平定位精度优于4.5m(标准差),具有良好的实时性、灵活性和可扩展性。     

GPS L1C信号模拟器设计实现

多体制全星座卫星导航射频信号模拟器,能够同步实时模拟多个星座多种信号体制的卫星导航信号,为卫星导航系统仿真验证和接收机测试提供高效支持。本文旨在设计实现GPSL1C信号模拟器,着重研究了基于FPGA和DSP的L1C信号的数字合成问题,包括信号特性及生成模型、信号通道结构及各模块设计:最后通过与L1C接收机的对接测试结果,验证了模拟器生成的L1C信号的性能。     

GPS L1信号C/A码的高效并行软件相关器研究

在GPS软件接收机的捕获和跟踪算法中,相关器的运算是很大的计算负担,为了能够快速的计算,提出了一套用于GPS软件接收机的,处理CDMA扩频信号的软件相关器高效并行算法,主要针对耗时较多相关器进行算法优化,并给出了实际运行结果和性能分析,表明了本文提出的优化算法与直接浮点计算的方法相比,将软件相关器的处理速度提高了约4倍。而且,运用高效并行软件相关器的跟踪算法能够正确跟踪,并解调信号。介绍的相关器的设计方法适用于所有卫星导航系统的软件接收机。     

基于FPGA的DVB-S2通用LDPC编码器设计与实现

研究了一种用FPGA实现DVB-S2标准的LDPC码高速通用编码器的设计方法.设计采用流水线技术和全并行结构相结合的方法,提高了编码效率.FPGA仿真结果和综合报告表明,设计的LDPC码编码器具有通用性,能够针对DVB-S2中两种码长、11种码率的LDPC码进行编码,且时钟频率达到了114 MHz,适用于DVB-S2标准.     

一种GPS L1C/A与L2C双频信号的捕获算法

为提高双频信号的捕获速度,通过对L1C/A码进行捕获后,利用L1与L2波段之间频率关系导频捕获L2信号频率,利用L1C/A码对应20个CM码起始码片的可能点捕获到L2C码。验证表明该算法能够实现L1C/A和L2C信号的快速捕获,大大减小了对L2波段的频率搜索重复性和捕获L2C码的运算量,能够实现双频信号的快速捕获,对精度较高的双频接收机的研究有一定参考价值。     

高性能维特比在卫星导航接收机中FPGA实现

卫星定位接收机中卷积码译码即维特比译码器,在处理器中面临占有资源较多、处理时间过长等问题,为了减少处理器资源的占用和提高处理速度,采用并行加比选蝶形单元的的方法,在FPGA平台上用硬件描述语言设计一种高性能维特比译码器,作为GPSL2频点和GALILEOE1频点接收机的通用译码器,在GPS和GALILEO接收机上运用,大大减少资源使用,提高接收机的处理速度。     

Alamouti空时分组码的MATLAB仿真与FPGA实现

在简单介绍Alamouti空时分组码的基础上,推导了Alamouti码的理论误码率并进行MATLAB仿真,仿真结果表明Alamouti码可以为系统提供良好的分集增益。最后利用FPGA器件并通过Verilog语言描述实现了Alamouti码的编码过程,整个过程在ALTERA公司的QUARTUSⅡ软件结合第三方工具MODELSIM上进行编译仿真,测试结果表明编码器的设计在速度和资源利用上都达到了很好的状态,满足设计要求。     

基于F P G A的I 2C总线接口实现方法

简述了I2C总线协议,重点介绍了基于现场可编程门阵列(FPGA)的I2C总线接口的系统结构及实现方法.     

GPS L5 Acquisition Schemes for Fast Code Detection and Improved Doppler Accuracy

In this letter, we propose GPS L5 acquisition schemes to detect a fast code phase and improve the accuracy of the Doppler frequency. The proposed approach is based on the code‐phase changes which occur during the acquisition processing time originating in the Doppler frequency. The proposed schemes detect a fast code phase within about 1 chip near the estimated code phase and improve the accuracy of the Doppler frequency by up to about 4 times in comparison with the popular Septentrio receiver. The feasibility of the proposed schemes is demonstrated through simulation.     

GPS L5接收机的设计与实现

在GPS现代化过程中,GPS L5新信号采用了QPSK调试方式,它由数据支路和导频支路组成.为了开发GPS L5新信号接收机,在研究信号特征的基础上,给出了接收机的总体设计思路并讨论了相应的捕获技术、跟踪技术以及导航电文的译码技术.接收机信号处理基于FPGA实现,连接卫星导航模拟器,该接收机成功捕获、跟踪和解调了GPS L5信号,并得到了正确的定位结果.对接收机的输出结果进行了测试,证明了设计L5接收机过程中所采用方法的有效性和可行性.     

GPS系统TMBOC调制的FPGA实现

TMBOC调制信号是GPS中用于L1频带的一种新的信号形式,具有较好的兼容性和互操作性。文中介绍了TMBOC 调制的定义及其频谱特性,阐述了基于FPGA硬件平台的TMBOC 调制实现方法,并给出了仿真波形。最后对生成的信号数据进行Matlab分析,结果表明该调制方法正确可行。