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。     

基于FPGA和DSP的卫星导航接收机测试平台

介绍了一种基于高性能FPGA和DSP的卫星导航接收机多功能硬件测试平台,给出了平台的硬件框图.在该平台上实现了卫星信号的捕获跟踪,并给出了测试结果.     

GPS+BDS双模的快速定位接收机设计

介绍了以FPGA和DSP为主要芯片的双模接收机的整体方案设计.系统主要分为三个模块:射频前端模块、基带信号处理模块和定位解算模块.系统充分利用FPGA和DSP各自的优势完成了接收机对卫星信号的捕获、跟踪和定位解算功能.通过粗略的本地时间、本地位置和有效星历进行发射时间预测的快速定位,在不经过导航电文位同步和帧同步的情况下,对信号发射时刻进行预测,实现快速定位.     

GNSS接收机中数据传输优化方法设计与应用?

对于基于FPGA＋DSP架构实现的、需要同时接收处理多系统多频点导航卫星信号的 GNSS接收机,随着跟踪通道数目成倍增长以及为提升抗多径等性能造成的每通道相关器数目的增加,FPGA和 DSP之间需要交互的相关值数据量也将成倍增加。本文在定制的FPGA＋DSP的硬件平台上,利用DSP芯片的 QDMA功能,消除了连续数据读取间隔的无效时间,并实现了卫星信号处理与相关值数据传输的并行化,显著降低了数据传输对 DSP处理时间的占用,使得在同样硬件平台上跟踪通道数由44个提高到96个,满足了项目设计的要求。     

高旋弹卫星导航接收机半实物仿真

半实物仿真是测试卫星导航接收机在高旋外弹道环境条件下工作性能的有效手段。为测试卫星导航接收机在高旋外弹道环境条件下的性能,阐述了二维弹道修正引信实现弹道修正的工作原理和北斗卫星导航接收机的基本工作原理;建立了高旋7自由度弹道模型;设计了半实物仿真系统,编写了仿真模型,并在RT-LAB实时仿真平台上运行;分别在非旋转条件和旋转条件下对卫星导航接收机进行了半实物仿真测试,仿真测试结果显示仿真机数据与弹上机转换后数据曲线重合。实验表明：半实物仿真系统可有效检验高旋炮弹卫星导航接收机功能和准确度。     

基于RX3605的导航接收机射频前端模块设计

设计了卫星导航接收机射频前端部分,介绍了以RX3605芯片为基础的导航接收机射频前端的组成及工作原理,同时对RX3605芯片的内容和应用特点进行了介绍。完成了以GPSL1／BDB2双频点双通道的卫星导航接收机射频前端的电路的集成设计。通过相关计算,估算出了射频前端接收链路的载噪比,通过实验对其可靠性进行了验证。本设计的射频前端模块高度集成,使得导航接收机变得更加小巧、灵活。     

一种灵活的导航接收机前端电路设计

世界上的卫星导航信号资源正不断得到完善和丰富,另外过去针对GPS C/A码的卫星导航接收机已经越来越不能满足实际需求了,这就使得发展多频多系统的卫星导航接收机变得可能而且必要了.但是,由于目前还没有合适的针对多频多系统的卫星导航接收机专用集成电路;因此作者利用市面上已有成熟的通用集成芯片,设计了一种能够兼容多种频率和多种系统的卫星导航接收机前端电路.针对不同的卫星导航信号,该前端电路的频率和信道带宽都可以容易地更改.     

北斗/GPS双模射频接收模组的设计与实现

顺应双模或多模卫星导航接收机在民用市场中的发展趋势和需求,结合卫星导航接收机涉及的几个关键技术指标和射频电路设计的基本理论,采用两片MAX2769射频芯片,设计了一款北斗/GPS双模兼容的射频接收模组。实测结果表明,设计的模组性能优越,工作稳定,可以有效应用于商用卫星导航双模兼容接收机的研究中。     

基于多核DSP的实时信号处理平台设计

高速实时信号处理是宽带数字信道化侦察接收机的主要特点之一,其性能决定着侦察接收机的整体指标。为满足宽带侦察接收机对密集雷达信号实时处理的需求,设计一种基于FPGA和多片多核DSP的并行实时信号处理平台,芯片之间通过高速串行总线互联,使用FPGA对多核DSP进行调度。本文从硬件系统架构、电源供给、时钟同步、芯片互联等方面论述了信号处理平台硬件实现方法,结合实际应用对该处理平台的性能进行了测试验证,达到了预期的设计目标。     

卫星导航接收机自动测试系统

为了满足卫星导航接收机整机性能快速、精确测试的需求,实现对导航接收机性能的自动测试,构建了一种基于NI PXI硬件平台,采用导航信号模拟器、虚拟仪器技术和Microsoft Visual Studio 2008软件进行开发的卫星导航接收机自动测试系统。系统实现了多导航接收机的定位精度、冷启动首次定位时间、热启动首次定位时间、捕获灵敏度、速度精度的并行自动测试。良好的人机交互界面与多接收机并行测试的稳定运行,大大缩短了测试时间,提高了测试效率。通过对北斗导航接收机大量测试,结果表明该卫星导航接收机快速测试系统对于导航接收机整机性能并行测试快速、有效。     

抗干扰兼容型卫星导航接收机设计与仿真

抗干扰兼容型卫星导航接收机既可以使用组合卫星定位系统进行高精度定位,又具有优良的抗干扰性能。其抗干扰性能通过自适应调零天线实现,介绍了系统硬件电路实现,并在相应硬件平台上,采用功率反演算法进行干扰抑制。仿真测试结果表明,自适应调零天线有效地提高了接收信号的信噪比,提高了兼容型卫星导航接收机的应用范围。     

高灵敏度GPS软件接收机开发平台

介绍了GPS软件接收机开发平台的软、硬件结构,重点阐述了基于频域的捕获算法和基于时域的跟踪算法,对导航数据的解调、同步、卫星的星历获取、用户位置解算以及信号仿真模块等做了简单描述,并利用实测数据进行了验证。实验结果表明,开发平台的几何定位精度因子PDOP=2.3534,与传统的硬件接收机相当。开发平台还可以产生多颗卫星、不同中频频率、各种多普勒频移和不同C/A码相位的GPS仿真信号,用于对GPS软件接收机的捕获算法和跟踪算法进行研究和验证。目前采用的捕获算法可以捕获信噪比为-37dB的微弱信号,相对于常规的-19dB的信号门限,灵敏度提高了18dB。     

基于GPS射频模拟信号源的无人机导航系统研究

为了在室内验证卫星导航功能,采用飞机模型计算机、GPS硬件仿真器和GPS射频模拟信号源,提出了一种模拟卫星动态绝对定位的设计思想;根据导航计算需要,对系统中涉及到的不同坐标系进行转换;搭建半物理仿真平台,给出无人机自主导航的验证方案;仿真结果表明,基于GPS射频模拟信号源的无人机导航验证方法切实可行,导航系统具有良好的稳定性。     

卫星导航接收设备健康管理技术研究

针对卫星导航接收设备的技术特点和维护需求,基于故障检测与健康管理技术,提出了一种从射频前端、数字信号处理到算法实现全流程的预测与健康管理方案,搭建了卫星导航接收设备预测与健康管理系统体系结构。基于检测信息设置,完成信号处理与状态监测,开展卫星导航接收设备实时健康评估与寿命预测研究,根据评估与预测结果制定维护方案,实现卫星导航接收设备的健康管理。通过开展仿真试验与实际工程应用,验证了所设计的卫星导航接收设备健康管理方案的正确性与有效性,具有一定的工程推广价值。     

基于HLA的卫星自主导航仿真系统设计

该文根据卫星自主导航技术研究的需要，设计了基于HLA的仿真系统。在分析卫星自主导航技术基本原理的基础上规划设计了系统的仿真场景，根据任务功能需求提出了基于高层体系结构的卫星自主导航仿真系统框架，在对仿真系统中的卫星成员、恒星成员和控制成员等主要联邦成员的行为进行建模后，详细设计了相应的成员类，并对整个仿真系统的时间推进机制和时间管理策略进行了设计和说明。根据上述设计方案构建的仿真系统，可以对卫星自主导航技术进行仿真试验，从而完成其体制演示和关键技术验证。     

基于CPS架构的旋翼无人机组合定位建模研究

针对在特殊地区连续导航和组合导航冗余技术的问题,提出基于信息物理融合系统架构的BDS/GPS/SINS组合导航的旋翼无人机定位方案。以六旋翼为运载体,采用超紧组合导航结构和联邦式滤波结构建立模型,通过Simulink虚拟定位仿真,得到较为精确的位置信息。进一步搭建旋翼无人机物理融合定位系统实验平台,该平台的BDS/GPS接收机接收由NSS8000多星群模拟器提供的虚拟卫星导航电文信号,方便用户对CPS虚拟和现实环境的人机交互界面进行操作。通过定位信息融合进行基于BDS/GPS/SINS超紧组合导航的室内飞行实验,失星下定位精度都能达到2.0?m±0.5?m。仿真和实验结果表明,该定位系统具有信息物理融合的鲁棒性和安全可靠性。