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局域網(wǎng)(wǎng)服務(wù)器

  • MP3音頻解碼器的FPGA原型芯片設(shè)計與實現(xiàn).rar

    MP3音樂是目前最為流行的音樂格式,因其音質(zhì)、復(fù)雜度與壓縮比的完美折中,占據(jù)著廣闊的市場,不僅在互聯(lián)網(wǎng)上廣為流傳,而且在便攜式設(shè)備領(lǐng)域深受人們喜愛。本文以MPEG-1的MP3音頻解碼器為研究對象,在實時性、面積等約束條件下,研究MP3解碼電路的設(shè)計方法,實現(xiàn)FPGA原型芯片,研究MP3原型芯片的驗證方法。 論文的主要貢獻(xiàn)如下: (1)使用算法融合方法合并MP3解碼過程的相關(guān)步驟,以減少緩沖區(qū)存儲單元的容量和訪存次數(shù)。如把重排序步驟融合到反量化模塊,可以減少一半的讀寫RAM操作;把IMDCT模塊內(nèi)部的三個算法步驟融合在一起進(jìn)行設(shè)計,可以省去存儲中間計算結(jié)果的緩存區(qū)單元。 (2)反量化、立體聲處理等模塊中,采用流水線設(shè)計技術(shù),設(shè)置寄存器把較長的組合邏輯路徑隔開,提高了電路的性能和可靠性;使用連續(xù)訪問公共緩存技術(shù),合理規(guī)劃各計算子模塊的工作時序,將數(shù)據(jù)計算的時間隱藏在訪存過程中;充分利用頻率線的零值區(qū)特性,有效地減少數(shù)據(jù)計算量,加快了數(shù)據(jù)處理的速度。 (3)設(shè)計了MP3硬件解碼器的FPGA原型芯片。采用Verilog HDL硬件描述語言設(shè)計RTL級電路,完成功能仿真,以Altera公司Stratix II系列的EP2S180 FPGA開發(fā)板為平臺,實現(xiàn)MP3解碼器的FPGA原型芯片。MP3硬件解碼器在Stratix II EP2S180器件內(nèi)的資源利用率約為5%,其中組合邏輯查找表ALUT為7189個,寄存器共有4024個,系統(tǒng)頻率可達(dá)69.6MHz,充分滿足了MP3解碼過程的實時性要求。實驗結(jié)果表明,MP3音頻解碼FPGA原型芯片可正常播放聲音,解碼音質(zhì)良好。

    標(biāo)簽: FPGA MP3 音頻解碼器

    上傳時間: 2013-07-01

    上傳用戶:xymbian

  • 空時域?qū)Ш较到y(tǒng)抗干擾算法研究及FPGA設(shè)計.rar

    隨著敵對人為干擾的日益增多和電磁環(huán)境的日益惡劣,抗干擾逐漸成為衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的必備能力之一。傳統(tǒng)的單天線多延遲系統(tǒng)僅從時域抗干擾,抑制干擾能力有限。利用陣列天線,增加空域自由度,通過空域—時域級聯(lián)或空時聯(lián)合處理能夠顯著增強(qiáng)導(dǎo)航信號接收機(jī)的抗干擾性能。多個天線以不同的方式放置,即不同的陣形,會使得導(dǎo)航接收機(jī)具有不同的空域抗干擾性能。針對多種陣形對空域抗干擾性能的影響差異,開展了基于L陣、十字陣、均勻圓陣和帶圓心圓陣的自適應(yīng)抗干擾性能研究,分析了導(dǎo)致差異的原因,通過對比仿真,發(fā)現(xiàn)帶圓心的圓陣具有所選陣形中最優(yōu)的輸出信干噪比,進(jìn)一步推廣到空時自適應(yīng)抗干擾,也具有同樣的結(jié)論。結(jié)合工程實現(xiàn),基于FPGA完成空時抗干擾硬件模塊設(shè)計,用Matlab產(chǎn)生的量化數(shù)據(jù)作為激勵,對硬件模塊的輸出結(jié)果進(jìn)行分析,與非自適應(yīng)空時波束形成結(jié)果相比,實驗驗證了模塊的有效性;與Matlab仿真處理的結(jié)果相比,驗證了模塊的正確性。多種陣形自適應(yīng)抗干擾性能差異的研究對于一定孔徑和陣元個數(shù)條件下的陣列布陣具有一定的參考價值,空時抗干擾硬件模塊是抗干擾系統(tǒng)的核心,所做工作對工程實現(xiàn)具有一定的借鑒意義。

    標(biāo)簽: FPGA 時域 導(dǎo)航系統(tǒng)

    上傳時間: 2013-05-28

    上傳用戶:thinode

  • 安川變頻器逆變電路.rar

    安川變頻器的大功率逆變電路很有特色,它沒有采用負(fù)電源,值得大家學(xué)習(xí)。

    標(biāo)簽: 變頻器 逆變電路

    上傳時間: 2013-07-28

    上傳用戶:kkchan200

  • DVBSS2調(diào)制器的設(shè)計及其FPGA實現(xiàn).rar

    數(shù)字高清電視是當(dāng)前世界上最先進(jìn)的圖像壓縮編碼技術(shù)和數(shù)字傳輸技術(shù)的結(jié)合,是高技術(shù)競爭的焦點之一。其中,信道處理系統(tǒng)及其相關(guān)芯片更是集中了數(shù)字信號處理、前向糾錯編解碼等數(shù)字電視傳輸?shù)暮诵募夹g(shù),成為設(shè)計和開發(fā)整個數(shù)字電視系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文以衛(wèi)星數(shù)字電視的信道處理系統(tǒng)為對象,結(jié)合國際通行的DVB-S/S2標(biāo)準(zhǔn),研究了該系統(tǒng)在發(fā)射端的設(shè)計與實現(xiàn)所涉及到的一系列內(nèi)容。 本文介紹了數(shù)字電視的發(fā)展概況和主要標(biāo)準(zhǔn),特別是對我國衛(wèi)星電視的發(fā)展進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。然后,本文DVB-S/S2信道處理系統(tǒng)的基本原理進(jìn)行了介紹和分析,主要包括RS碼、卷積碼、BCH碼、LDPC碼等的差錯編碼的基本原理,以及基帶信號處理的基本原理。在此基礎(chǔ)上對兩種系統(tǒng)的傳輸性能和DVB-S2的后向兼容系統(tǒng)分別進(jìn)行了基于Matlab的仿真。最后闡述了基于FPGA的DVB-S調(diào)制器的信道編碼和調(diào)制實現(xiàn),按功能對DVB-S/S2信道編碼過程進(jìn)行模塊分解,并針對每個模塊進(jìn)行工作原理分析、算法分析、HDL描述、時序仿真及FPGA實現(xiàn)。DVB-S/S2調(diào)制器的核心是信道編碼和調(diào)制部分,利用FPGA在數(shù)字信號處理方面的優(yōu)勢,本文重點對其中的幾個關(guān)鍵模塊,包括RS編碼、卷積交織器、卷積編碼、BCH編碼、LDPC編碼等的實現(xiàn)算法進(jìn)行了比較詳細(xì)的分析,并通過HDL描述和時序仿真來驗證算法正確性。

    標(biāo)簽: DVBSS2 FPGA 調(diào)制器

    上傳時間: 2013-07-10

    上傳用戶:gmh1314

  • 數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)發(fā)端FPGA設(shè)計與實現(xiàn).rar

    本項目完成的是基于中國“數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制”國家標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)射端系統(tǒng)FPGA設(shè)計與實現(xiàn)。在本設(shè)計中,系統(tǒng)采用了Stratix系列的EP1S80F1020C5 FPGA為基礎(chǔ)構(gòu)建的主硬件處理平臺。對于發(fā)射端系統(tǒng),數(shù)據(jù)處理部分的擾碼器(隨機(jī)化)、前向糾錯編碼(FEC)、符號星座映射、符號交織、系統(tǒng)信息復(fù)用、頻域交織、幀體數(shù)據(jù)處理(OFDM調(diào)制)、同步PN頭插入、以及信號成形4倍插值滾降濾波器(SRRC)等各模塊都是基于FPGA硬件設(shè)計實現(xiàn)的。其中關(guān)鍵技術(shù):TDS-OFDM技術(shù)及其和絕對時間同步的復(fù)幀結(jié)構(gòu)、信號幀的頭和幀體保護(hù)技術(shù)、低密度校驗糾錯碼(LDPC)等,體現(xiàn)了國標(biāo)的自主創(chuàng)新特點,為數(shù)字電視領(lǐng)域首次采用。其硬件實現(xiàn),亦尚未有具體產(chǎn)品參考。 本文首先介紹了當(dāng)今國內(nèi)外數(shù)字電視的發(fā)展現(xiàn)狀,中國數(shù)字電視地面廣播傳輸國家標(biāo)準(zhǔn)的頒布背景。并對國標(biāo)系統(tǒng)技術(shù)原理框架,發(fā)端系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)以及FPGA設(shè)計的相關(guān)知識進(jìn)行了簡要介紹。在此基礎(chǔ)上,第三章重點、詳細(xì)地介紹了基于FPGA實現(xiàn)的發(fā)射端系統(tǒng)各主要功能模塊的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計,論述了系統(tǒng)中各功能模塊的FPGA設(shè)計和實現(xiàn),包括設(shè)計方案、算法和結(jié)構(gòu)的選取、FPGA實現(xiàn)、仿真分析等。第四章介紹了對整個系統(tǒng)的級連調(diào)試過程中,對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行的優(yōu)化調(diào)整,并對級連后的整個系統(tǒng)的性能進(jìn)行了仿真、分析和驗證。作者在項目中完成的工作主要有: 1.閱讀相關(guān)資料,了解并分析國標(biāo)系統(tǒng)的技術(shù)結(jié)構(gòu)和原理,分解其功能模塊。 2.制定了基于國標(biāo)的發(fā)端系統(tǒng)FPGA實現(xiàn)的框架及各模塊的接口定義。 3.調(diào)整和改進(jìn)了3780點IFFT OFDM調(diào)制模塊及滾降濾波器模塊的FPGA設(shè)計并驗證。 4.完成了擾碼器、前向糾錯編碼、符號星座映射、符號交織、系統(tǒng)信息復(fù)用、頻域交織、幀體數(shù)據(jù)處理、同步PN頭插入、以及信號成形4倍插值滾降濾波器等功能模塊的FPGA設(shè)計和驗證。 5.在系統(tǒng)級連調(diào)試中,利用各模塊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特點,優(yōu)化系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)。 6.完成了整個發(fā)射端系統(tǒng)FPGA部分的調(diào)試、分析和驗證。

    標(biāo)簽: FPGA 數(shù)字電視 地面廣播

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:zzbbqq99n

  • 數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)中LDPC碼編碼器的研究與FPGA實現(xiàn).rar

    自香農(nóng)先生于1948年開創(chuàng)信息論以來,經(jīng)過將近60年的發(fā)展,信道編碼技術(shù)已經(jīng)成為通信領(lǐng)域的一個重要分支,各種編碼技術(shù)層出不窮。目前廣泛研究的低密度奇偶校驗(LDCP)碼是由R.G.Gallager先生提出的一種具有逼近香農(nóng)限性能的優(yōu)秀糾錯碼,并已在數(shù)字電視、無線通信、磁盤存儲等領(lǐng)域得到大量應(yīng)用。 目前數(shù)字電視已經(jīng)成為最熱門的話題之一,用手機(jī)看北京奧運,已經(jīng)成為每一個中國人的夢想。最近兩年我國頒布了兩部與數(shù)字電視有關(guān)的通信標(biāo)準(zhǔn),分別是數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)(DMB-TH)和移動多媒體(CMMB)即俗稱的手機(jī)電視標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)字電視正與每個人走得越來越近,我國預(yù)期在2015年全面實現(xiàn)數(shù)字電視并停止模擬電視的播出。作為數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)的核心技術(shù)之一的前向糾錯碼技術(shù)已經(jīng)成為眾多科研單位的研究熱點,相應(yīng)的編解碼芯片更成為重中之重。在DMB-TH標(biāo)準(zhǔn)中用到了LDPC碼和BCH碼的級聯(lián)編碼方式,在CMMB標(biāo)準(zhǔn)中用到了LDPC碼和RS碼的級聯(lián)編碼方式,在DVB-S2標(biāo)準(zhǔn)中用到了LDPC碼和BCH碼的級聯(lián)編碼方式。 本論文以目前最重要的三個與數(shù)字電視相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn):數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)(DMB-TH)、手機(jī)電視標(biāo)準(zhǔn)(CMMB)以及數(shù)字衛(wèi)星電視廣播標(biāo)準(zhǔn)(DVB-S2)為切入點,深入研究它們的編碼方式,設(shè)計了這三個標(biāo)準(zhǔn)中的LDPC碼編碼器,并在FPGA上實現(xiàn)了前兩個標(biāo)準(zhǔn)的編碼芯片,實現(xiàn)了DMB-TH標(biāo)準(zhǔn)中0.4、0.6以及0.8三種碼率的復(fù)用。在研究CMMB標(biāo)準(zhǔn)中編碼器設(shè)計時,提出一種改進(jìn)的LU分解算法,該分解方式適合任意的H矩陣,具有一定的廣泛性。測試結(jié)果表明,芯片邏輯功能完全正確,速度和資源消耗均達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)的要求,具有一定的商用價值。

    標(biāo)簽: LDPC FPGA 數(shù)字電視

    上傳時間: 2013-07-07

    上傳用戶:327000306

  • 衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)中長碼直捕算法研究與FPGA實現(xiàn).rar

    衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)可以為公路、鐵路、空中和海上的交通運輸工具提供導(dǎo)航定位服務(wù)。它能夠軍民兩用,戰(zhàn)略作用與商業(yè)利益并舉。只要持有便攜式接收機(jī),則無論身處陸地、海上還是空中,都能收到衛(wèi)星發(fā)出的特定信號。接收機(jī)選取至少四顆衛(wèi)星發(fā)出的信號進(jìn)行分析,就能確定接收機(jī)持有者的位置。 GPS導(dǎo)航定位接收機(jī)的理論基礎(chǔ)即是擴(kuò)頻通信理論,擴(kuò)頻通信技術(shù)與常規(guī)的通信技術(shù)相比,具有低截獲率,強(qiáng)抗噪聲,抗干擾性,具有信息隱蔽和多址通信等特點,目前己從軍事領(lǐng)域向民用領(lǐng)域迅速發(fā)展,成為進(jìn)入信息時代的高新技術(shù)通信傳輸方式之一。擴(kuò)頻通信技術(shù)中,最常見的是直接序列擴(kuò)頻通信(DSSS)系統(tǒng),本文所研究的就是這一類系統(tǒng)。 目前在衛(wèi)星信號的捕獲上一般使用兩種方法:順序捕獲方法(時域法,基于大規(guī)模并行相關(guān)器)和并行捕獲方法(頻域法,基于FFT)。本文在第二章分別分析了現(xiàn)有順序捕獲和并行捕獲技術(shù)的原理,并給出了它們的優(yōu)缺點。 本文第三章對長碼的直接捕獲進(jìn)行了深入的研究,基于對國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)中長碼直捕方法的分析與對比,并且結(jié)合在實際過程中硬件資源需求的考慮,應(yīng)用了基于分段補(bǔ)零循環(huán)相關(guān)和FFT搜索頻偏的直捕方法。此方法大大減少了計算量,加快了信號捕獲的速度。本方法利用FFT實現(xiàn)接收信號與本地長碼的并行相關(guān),同時完成頻偏的搜索,將傳統(tǒng)的二維搜索轉(zhuǎn)換為并行的一維搜索,從而能快速實現(xiàn)長碼捕獲。 GPS信號十分微弱,靈敏度低,在戰(zhàn)場環(huán)境下,GPS接收機(jī)會面臨各種人為的干擾。如何從復(fù)雜的干擾信號中實現(xiàn)對GPS信號的捕獲,即抗干擾技術(shù)的研究,是GPS也是本文研究一個的方面。第四章即研究了GPS接收機(jī)干擾抑制算法,在強(qiáng)干擾環(huán)境下,需要借助信號處理技術(shù)在不增加信號帶寬的條件下提高系統(tǒng)的抗干擾能力,以保證后續(xù)捕獲跟蹤模塊有充足的處理增益。 本文在第五章給出了GPS接收機(jī)長碼捕獲以及干擾抑制的FPGA實現(xiàn)方案,并對各主要子模塊進(jìn)行了詳細(xì)地分析?;拘徒邮諜C(jī)中長碼捕獲采用頻域方法,選用Altera StratixⅡ EP2S180芯片實現(xiàn);抗干擾型接收機(jī)中選用Xilinx xc4vlx100芯片。實現(xiàn)了各模塊的單獨測試和整個系統(tǒng)的聯(lián)調(diào),通過聯(lián)調(diào)驗證,本文提出的長碼直接捕獲方法正確、可行。 本文提出的長碼直捕方法可以在不需要C/A碼輔助捕獲下完成對長碼的直接捕獲,可以應(yīng)用于GPS接收機(jī),監(jiān)測站接收機(jī)的同步等,對我國自主研發(fā)導(dǎo)航定位接收機(jī)也有重大的現(xiàn)實及經(jīng)濟(jì)意義。

    標(biāo)簽: FPGA 衛(wèi)星導(dǎo)航 接收機(jī)

    上傳時間: 2013-06-18

    上傳用戶:wang5829

  • 基于FPGA與AD9857的四路DVBC調(diào)制器的設(shè)計.rar

    隨著數(shù)字時代的到來,信息化程度的不斷提高,人們相互之間的信息和數(shù)據(jù)交換日益增加。正交幅度調(diào)制器(QAM Modulator)作為一種高頻譜利用率的數(shù)字調(diào)制方式,在數(shù)字電視廣播、固定寬帶無線接入、衛(wèi)星通信、數(shù)字微波傳輸?shù)葘拵ㄐ蓬I(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。 近年來,集成電路和數(shù)字通信技術(shù)飛速發(fā)展,F(xiàn)PGA作為集成度高、使用方便、代碼可移植性等優(yōu)點的通用邏輯開發(fā)芯片,在電子設(shè)計行業(yè)深受歡迎,市場占有率不斷攀升。本文研究基于FPGA與AD9857實現(xiàn)四路QAM調(diào)制的全過程。FPGA實現(xiàn)信源處理、信道編碼輸出四路基帶I/Q信號,AD9857實現(xiàn)對四路I/Q信號的調(diào)制,輸出中頻信號。本文具體內(nèi)容總結(jié)如下: 1.介紹國內(nèi)數(shù)字電視發(fā)展?fàn)顩r、國內(nèi)國際的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn),并詳細(xì)介紹國內(nèi)有線電視的系統(tǒng)組成及QAM調(diào)制器的發(fā)展過程。 2.研究了QAM調(diào)制原理,其中包括信源編碼、TS流標(biāo)準(zhǔn)格式轉(zhuǎn)換、信道編碼的原理及AD9857的工作原理等。并著重研究了信道編碼過程,包括能量擴(kuò)散、RS編碼、數(shù)據(jù)交織、星座映射與差分編碼等。 3.深入研究了基于FPAG與AD9857電路設(shè)計,其中包括詳細(xì)研究了FPGA與AD9857的電路設(shè)計、在allegro下的PCB設(shè)計及光繪文件的制作,并做成成品。 4.簡單介紹了FPGA的開發(fā)流程。 5.深入研究了基于FPAG代碼開發(fā),其中主要包括I2C接口實現(xiàn),ASI到SPI的轉(zhuǎn)換,信道編碼中的TS流包處理、能量擴(kuò)散、RS編碼、數(shù)據(jù)交織、星座映射與差分編碼的實現(xiàn)及AD9857的FPGA控制使其實現(xiàn)四路QAM的調(diào)制。 6.介紹代碼測試、電路測試及系統(tǒng)指標(biāo)測試。 最終系統(tǒng)指標(biāo)測試表明基于FPGA與AD9857的四路DVB-C調(diào)制器基本達(dá)到了國標(biāo)的要求。

    標(biāo)簽: FPGA 9857 DVBC

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:sn2080395

  • 基于FPGA的視頻圖像畫面分割器的設(shè)計.rar

    視頻監(jiān)控一直是人們關(guān)注的應(yīng)用技術(shù)熱點之一,它以其直觀、方便、信息內(nèi)容豐富而被廣泛用于在電視臺、銀行、商場等場合。在視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)中,經(jīng)常需要對多路視頻信號進(jìn)行實時監(jiān)控,如果每一路視頻信號都占用一個監(jiān)視器屏幕,則會大大增加系統(tǒng)成本。視頻圖像畫面分割器主要功能是完成多路視頻信號合成一路在監(jiān)視器顯示,是視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分。 傳統(tǒng)的基于分立數(shù)字邏輯電路甚至DSP芯片設(shè)計的畫面分割器的體積較大且成本較高。為此,本文介紹了一種基于FPGA技術(shù)的視頻圖像畫面分割器的設(shè)計與實現(xiàn)。 本文對視頻圖像畫面分割技術(shù)進(jìn)行了分析,完成了基于ITU-RBT.656視頻數(shù)據(jù)格式的畫面分割方法設(shè)計;系統(tǒng)采用Xilinx公司的FPGA作為核心控制器,設(shè)計了視頻圖像畫面分割器的硬件電路,該電路在FPGA中,將數(shù)字電路集成在一起,電路結(jié)構(gòu)簡潔,具有較好的穩(wěn)定性和靈活性;在硬件電路平臺基礎(chǔ)上,以四路視頻圖像分割為例,完成了I2C總線接口模塊,異步FIFO模塊,有效視頻圖像數(shù)據(jù)提取模塊,圖像存儲控制模塊和圖像合成模塊的設(shè)計,首先,由攝像頭采集四路模擬視頻信號,經(jīng)視頻解碼芯片轉(zhuǎn)換為數(shù)字視頻圖像信號后送入異步FIFO緩沖。然后,根據(jù)畫面分割需要進(jìn)行視頻圖像數(shù)據(jù)抽取,并將抽取的視頻圖像數(shù)據(jù)按照一定的規(guī)則存儲到圖像存儲器。最后,按照數(shù)字視頻圖像的數(shù)據(jù)格式,將四路視頻圖像合成一路編碼輸出,實現(xiàn)了四路視頻圖像分割的功能。從而驗證了電路設(shè)計和分割方法的正確性。 本文通過由FPGA實現(xiàn)多路視頻圖像的采集、存儲和合成等邏輯控制功能,I2C總線對兩片視頻解碼器進(jìn)行動態(tài)配置等方法,實現(xiàn)四路視頻圖像的輪流采集、存儲和圖像的合成,提高了系統(tǒng)集成度,并可根據(jù)系統(tǒng)需要修改設(shè)計和進(jìn)一步擴(kuò)展功能,同時提高了系統(tǒng)的靈活性。

    標(biāo)簽: FPGA 視頻圖像 畫面分割器

    上傳時間: 2013-04-24

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  • 基于FPGA的GPS信號捕獲與跟蹤系統(tǒng)設(shè)計研究.rar

    互聯(lián)網(wǎng)、移動通信、星基導(dǎo)航是21世紀(jì)信息社會的三大支柱產(chǎn)業(yè),而GPS系統(tǒng)的技術(shù)水平和發(fā)展歷程代表著全世界衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r。目前,我國已經(jīng)成為GPS的使用大國,衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)鏈也已基本形成。然而,我們對GPS核心技術(shù)的研究還不夠深入,我國GPS產(chǎn)品的核心部分多數(shù)還是靠進(jìn)口。 GPS接收機(jī)工作時,為了將本地信號和接收到的信號同步,要完成復(fù)雜的信號處理過程。其中,如何捕獲衛(wèi)星信號并保持對信號的跟蹤是最重要的核心技術(shù)。很多研究者提出了多種解決方法,但這些方法多數(shù)都只停留在理論階段,無法應(yīng)用于GPS接收機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行實時處理。 本課題在分析了多種現(xiàn)有算法的基礎(chǔ)上,研究設(shè)計了基于FPGA的GPS信號捕獲與跟蹤系統(tǒng)。在研究過程中,首先利用Nemerix公司的GPS芯片組設(shè)計制作了GPS接收機(jī)模塊,它能正常穩(wěn)定地工作,并可用作GPS基帶信號處理的研究平臺;該平臺可實時地輸出GPS數(shù)字中頻信號;本課題在中頻信號的基礎(chǔ)上深入研究了GPS信號的捕獲與跟蹤技術(shù)。先詳細(xì)分析比較了幾種GPS信號捕獲方法,給出了步進(jìn)相關(guān)的捕獲方案;接著分析了跟蹤環(huán)路的特點,給出了鎖頻環(huán)和鎖相環(huán)交替工作跟蹤載波以及載波輔助偽碼的跟蹤方案,并最終實現(xiàn)了這些方案。 本課題設(shè)計的GPS信號捕獲與跟蹤處理系統(tǒng)是通過硬件和軟件協(xié)同工作的方式實現(xiàn)的。硬件電路主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)速率高、邏輯簡單的相關(guān)器功能;而基于MicroBlaze軟處理器的軟件主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)速率低、邏輯復(fù)雜的功能。本文給出了硬件電路的詳細(xì)設(shè)計、仿真結(jié)果以及軟件設(shè)計的詳細(xì)流程。 本課題最終在FPGA上實現(xiàn)了GPS信號的捕獲與跟蹤功能,而且系統(tǒng)的性能良好。由此可以得出結(jié)論:本設(shè)計能夠滿足系統(tǒng)功能和性能的要求,可以直接用于實時GPS接收機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計中,為自主設(shè)計GPS接收機(jī)奠定了基礎(chǔ)。 本課題的研究得到了大連市信息產(chǎn)業(yè)局集成電路設(shè)計專項的資助,項目名稱是“定位與通信集成功能的SOC設(shè)計”,研究成果將在2008年上半年投入試用。

    標(biāo)簽: FPGA GPS 信號捕獲

    上傳時間: 2013-04-24

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