GNSS海面反射信号接收系统硬件平台设计与关键技术研究

admin · 发表于 2022-9-20 11:26:40

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基于全球卫星定位系统反射信号（GNSS-R）的双基雷达遥感是近年来国际上发展很快的一种全新概念的微波遥感方法。利用GNSS卫星信号经过海面、陆地地表反射面的反射信号，可以进行海面风场、地表湿度、盐碱度、森林覆盖度等参数的遥感测量、反演和探测，并与其他手段形成互补和验证，提高我国海洋、地表环境要素的监测能力。本文所研究的课题主要来源于与航天某所合作的“二代掩星探测系统有效载荷及应用技术”项目。本文主要论述的GNSS-R海面反射信号接收机的基带处理模块是该技术应用的核心部件之一。它的主要功能是处理射频模块输出的卫星中频信号，进行定位，卫星位置结算，反射点坐标位置预估。论文的主要工作如下：1. 在对GNSS-R信号理论分析的基础上，对系统做了整体方案设计，包括系统的总体架构，各个模块的功能。2. 对GNSS-R接收机基带信号处理模块进行硬件详细设计，包括器件选型，PCB电路板设计，硬件电路调试，FPGA相关器和DSP处理器软件方案设计。3. 对设计结果进行实验验证分析，包括功能仿真，FPGA逻辑资源分析，实验室平台搭建测试。与传统的接收机相比，本课题主要的创新点在于：一、在硬件设计方面，针对接收机需要处理多卫星源多通道的导航信号，提出双FGPA+双DSP为处理核心的硬件架构解决方案，使系统的逻辑资源更加丰富，功能更加完善，能够实现多通道，多频点反射信号的解算。二、在关键技术研究方面，本文设计了一种在反射通道产生延迟C/A码的方法，与传统的方法相比，大大减少了系统逻辑资源的消耗。

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