卫星定位信号接收机系统研究与设计

本文在研究卫星定位信号接收机系统的构成及原理之后,介绍了一种基于Nemerix公司GPS芯片组的卫星定位信号接收机的设计.该接收机主要由射频前端和基带处理器两个部分组成,分别以NJ1006A和NJ1030A为核心芯片.射频前端芯片NJ1006A接收卫星定位信号后将其变换为数字中频信号,并传给基带处理器NJ1030A进行信号的捕获、跟踪以及定位解算等一系列的处理,输出定位信息.文章讨论了系统的整体结构,重点对系统中各部分的外围电路和相互接口进行了设计与分析,并给出了各部分在调试时的注意问题.最后,给出了软件下载过程和测试结果.实验结果表明,系统的整体设计是合理有效的.     

伪卫星室内导航定位系统研究和设计

GPS(Global Position System)伪卫星是一种用来生成并发射类似GPS信号的装置,在卫星信号脆弱的情况下,伪卫星可以作为GPS辅助增强,也可以在GPS信号完全失效的情况下用来建立独立定位系统;基于伪卫星室内独立定位的需求,提出一种低成本伪卫星的设计方案,通过频谱仪和接收机能够稳定捕获和跟踪到设计的伪卫星信号,作为室内组网的硬件基础;分析和推导SPP定位算法,将接收机输出的伪距和载波相位等测量信息进行定位处理,获得定位结果;并对伪卫星室内定位进行组网布局和设计,分析实验过程中的各组网组成部分;最后,在实验室内进行静态和动态定位实验,验证能够捕获和跟踪伪卫星信号,并得出厘米级的静态定位结果。     

基于DSP和FPGA的卫星信号模拟器设计与实现

为给卫星导航接收机的测试提供高稳定度、高精度、可复现的卫星信号,设计了一款卫星信号模拟器。该系统以DSP+FPGA作为核心芯片,并集成了射频上变频电路、高速D/A转换电路、Flash芯片和SDRAM芯片。系统可以实现GPS L1信号和BDS B1I、B2I、B3双模多频点卫星信号的模拟。利用商业接收机对硬件平台生成的卫星导航信号进行测试,定位结果验证了卫星信号模拟器设计的正确性,表明该系统达到了预期设计要求。     

高动态GPS接收机的设计与仿真

与一般环境下卫星定位信号的接收相比,高动态环境下GPS信号产生较大的多普勒频移,产生较大的定位误差,因而对卫星定位信号接收机提出了较高要求:一是要更可靠地捕获卫星定位信号;二是接收机要具有低功耗、小型化、通用性的特点.针对上述要求,提出了采用FPGA的GPS接收机方案,给出了系统的总体设计以及各个主要模块的设计与仿真过程;并根据设计平台,进行了相关实验.实验结果表明,所设计的高动态GPS接收机能够很好地捕捉到卫星信号.系统具有体积小、灵活性强、易升级扩展等特点,在高端民用领域和相关军事领域都具有广阔的应用前景.     

需求带动创新

3月底．加拿大NOVATEL公司推出了第五代卫星定位接收板卡OEMV及接收机．被业内称为高精度测量型板卡领域的一个里程碑．该产品既能够接收GPS／GLONASS的L1／L2信号．也能接收最新的GPSL2C和L5信号。在该产品推出的同时，北京北斗星通公司和NOVATEL公司根据中国市场的需求定制开发了基于OEMV技术平台的BDNAV．也同期上市。BDNAV是国内首款双频GPS接收板卡．它的推出标志着我国自主品牌的GNSS产品具有了和国外顶级卫星导航定位技术同步的水平．     

基 ＡＤ９３６１的北斗接收机终端性能评估方法研究

为满足北斗定位导航系统中接收机基带信号处理算法研究的需要,设计了一种运行于软件无线电平台、输出数据全面多样的北斗接收机平台,并对其进行了详细的指标评估和定位验证。该接收机运行于由ARM、FPGA和AD9361组成的软件无线电平台上,利用AD9361射频前端得到北斗B1信号的中频采样数据,通过FPGA和ARM实现北斗卫星的快速捕获、跟踪及位置解算等信号处理流程。利用已知参数的模拟导航信号对接收机进行了性能指标评估,并进行了实际场景的定位实验。实验测试表明,该接收机捕获、跟踪等过程性能表现良好,导航定位精度及动态定位精度较高,可输出标准原始观测量数据,满足一般的北斗接收机基带信号处理及定位算法研究的需要。     

一种GNSS信号采集平台的实现

本文设计了一种GNSS(Global Navigation Satellite system)信号采集平台,此平台为卫星定位接收机的开发和调试提供稳定、可靠的信号源,提高开发效率和质量.该平台接收GNSS信号,经射频电路变换为数字中频信号.然后在FPGA控制模块进行并行化、缓冲等处理后通过USB接口传输到PC中.该平台是为采集GNSS信号而设计,但只要做少量的改动,也适用于其它的高速数据采集.     

ARM+FPGA的双模导航接收机硬件平台设计

卫星导航系统能够为广大用户提供全天时、全天候、高精度的导航、定位和授时服务.本文介绍一种基于ARM+FPGA架构的GPS/BDS双模导航接收机的设计方法.该设计分为3部分:射频部分电路设计、FPGA部分电路设计和ARM电路设计.其中,射频部分主要完成GPS/L1频点、BD2/B1以及B3频点卫星信号的下变频及采样.FPGA部分做信号处理,ARM负责信息处理.经过测试,此设计是可行的,能够达到导航接收机对于定位和授时精度的要求.     

实时卫星导航接收机在独立DSP平台上的设计实现

针对目前卫星导航接收机通常需要依赖FPGA芯片或ASIC芯片,功能扩展升级困难的问题,提出了基于独立DSP芯片的模块化卫星导航接收机平台的构建方法,并研究了中频卫星信号的实时采集、程序和数据的分配与存储、线程调度管理技术.在此基础上,以TI公司的TMS320C6416芯片为实例,设计实现了实时软件接收机样机.实验结果表明,依照该方案设计的平台能够很好地实现实时卫星导航软件接收机的功能.     

基于独立DSP平台的实时卫星导航接收机的设计

以TI公司的TMS320C6416芯片为例,设计实现了基于独立DSP芯片的通用卫星导航接收机平台,说明了如何通过单独的DSP平台实现中频卫星信号的采集、程序和数据的存储、线程调度等功能,以及如何支持多星座卫星导航接收机扩展。实验结果表明,根据本方案实现的平台能够很好地实现实时卫星导航软件接收机的功能。     

基于软件无线电的零中频数字接收机研究

本文介绍了一种基于多相滤波正交化处理的零中频数字接收机的设计方案。这种接收机采用软件无线电的体系结构,即在一个通用的硬件平台上,通过安装软件来实现接收调幅信号(AM)的通信功能。来自天线的信号经过射频(RF)处理和变换,由宽带A/D数字化,然后通过可编程逻辑门阵FPGA模块实现所需的信号处理,而后将处理后的数据经D/A转换后送至用户终端。     

一种应用于UHF读写器的数字跳频技术

针对超高频(UHF)读卡器在实际应用中容易出现盲区而无法顺利读取标签的情况,提出了应用于UHF读写器的数字跳频技术方案。通过上位机软件发送数字跳频参数给FPGA,FPGA根据得到的参数对集成锁相环芯片Si4133、功率放大器RF2173及外设进行配置,得到数字跳频的载波信号。测试结果证明,该方案应用于UHF读卡器项目中,能顺利读到标签。     

基于软件无线电的通信信号测试平台设计与实现

软件无线电所具有的灵活性、开放性等特点,使其在军民无线通信领域获得了广泛应用。以微电子技术和计算机技术为基础,利用计算机、MATLAB、FPGA和ADI公司的AD9364射频捷变收发器,设计了一种适合测试WCDMA、TD_SCDMA、GSM、LTE等通信系统的信号测试平台,该测试平台能生成任意数字化正弦波,实时检测通信信号的相关信息以及调整射频链路参数。实验结果表明,该设计符合软件无线电的设计思想,具有较强的通用性、可移植性和软硬件均可重构能力。     

Tilepro64多核处理器的软件无线电平台构建

以Tilepro64多核处理器为核心,设计了面向无线信号数据采集处理的软件无线电系统平台。无线中频信号通过以FPGA为核心的模拟前端的放大、滤波和下变频等处理,进入基于Tilepro64处理器的数字处理模块,经过解调和解码等步骤,将信息由XAUI接口传往上位机。     

基于软件无线电平台的中频信号处理系统设计

软件无线电是关于使用固定硬件平台,通过加载各种应用软件,实现通信物理层的一部分或全部功能的设计思想的定义,具有选用不同种类的软件可实现不同的功能的特性。根据软件无线电技术的要求,设计了基于“ADC+FPGA+DAC”的处理模式,通过通信接口将结果发送给主机,将模拟信号转化成数字信号供主机进行处理,与传统的信号处理模式相比,该模式具有体积小,功耗低,可配置和可编程的优点,应用前景广泛,同时该模式还具有多种额外功能,如产生中频信号(IF),进行数字下变频,实现同步解调等功能,扩展与上位机通信的主机接口。     

计算机主机与显示器之间的光纤通信

主机与外设之间一般采用普通屏蔽电缆传输信号，但普通电缆存在易产生对外信息辐射、易受电磁干扰和易受腐蚀等缺陷。而采用光纤代替电缆传输信号时，不仅能解决信息辐射、易受电磁干扰等问题，而且能廷长信号传输距离。介绍了计算机主机与显示器之间用光纤传输信号的基本原理，讨论了光接收模块设计中应注意的问题，给出了解决方法。     

基于LabVIEW的随相信号最佳接收机教学仿真设计

为了充分整合学校信息化实验教学资源,以培养学生综合设计和创新能力为出发点,创造性地建设与应用高水平软件共享虚拟实验、仪器等教学资源,提高教学能力。文中以随相数字信号最佳接收机的计算机仿真为实例做出了介绍和阐述,包括随相数字信号的发送、信道的传输及其接收,以及随相数字信号的最佳接收机等内容。利用LabVIEW仿真平台对系统的各功能模块进行了仿真设计、系统测试和仿真结果分析,进而证明了用LabVIEW实现随相信号最佳接收机系统虚拟仿真实验教学的可行性。     

基于JTAG仿真器的DSP中断检测处理技术

数字信号处理技术是一门发展很快的新兴学科,它的应用十分广泛,如通讯、控制、图像和语音处理、测量与控制、医学等。数字信号处理平台主要有DSP、单片机、通用/工控计算机、FPGA/CPLD等,文章主要介绍了在进行数字信号处理时,利用JTAG(Joint Test Advisory Group)技术的仿真器在CCS平台下对TMS320C54x系列DSP芯片实现在线编程,进行在线调试时中断检测处理技术及其应用。     

一种单频GPS软件接收机的设计实现

GPS软件接收机相对于硬件接收机更灵活,在一些特殊应用背景下易于实现更复杂的算法,从而提升了系统的性能.有着不可比拟的优势.文章致力于研究一种基于PC的单频GPS软件接收机.GPS信号下变频和对中频信号的采样模数转换、数据传输由射频前端、数据采集板实现,采样后的数字中频信号在PC中完成捕获、跟踪、导航信息解算,并给出最终定位结果.对数据采集硬件和信号处理算法的具体实现作了详细介绍,并给出了系统测试实采数据的处理结果,结果表明系统工作正常,静态定位精度可以满足要求.