基于FPGA的长码捕获模块设计与实现

admin · 发表于 2024-2-19 21:13:30

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本论文的目标是为我国自主卫星导航系统CNSS(Compass Navigation Satellite System)的高动态接收机设计长周期测距码(P码)捕获模块，以在高动态条件下直接实现对P码的快速捕获，为接收机信号跟踪单元提供其码相位和载波频率的粗略估计，提高CNSS系统在导航战环境下的对抗能力。论文首先介绍了高动态接收机的整体组成，明确了捕获模块与接收机其他单元的接口关系。然后，概述了直扩信号的一般捕获/检测方法，并结合P码的超长周期特点，对几种典型的P码直捕方法的原理和特点进行介绍，并重点对基于FFT的频域伪码相位并行搜索算法、直接平均算法、重叠平均算法和扩展复制重叠算法进行了分析对比，最终选定重叠平均算法来实现P码直捕模块。随后，对重叠平均算法的检测概率、捕获时间、捕获灵敏度和有限字长效应等指标进行了论证，给出了相应参数的设计和选择方法。接着，在FPGA中设计并实现了该直捕方法，文中给出了所设计模块的总体结构、子模块划分、时序安排、各个子单元的具体结构和工作流程等；并通过合理安排FFT/IFFT计算时序、提高计算时钟频率和优化流水线处理等方法，较好的解决了计算量需求和硬件资源消耗之间的矛盾。相应的仿真和实际测试结果也在文中进行了说明和分析。最后，对整篇论文进行总结，指出了系统可进一步改进和完善的地方。

基于FPGA的长码捕获模块设计与实现

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