基于FPGA的卫星导航高精度定位系统设计

针对影响高精度定位的L2信号测量困难、存在多径效应等问题,分别利用Z跟踪法、MEDLL算法和改进的环路设计实现了载波相位的高精度测量;针对卫星导航（GNSS）接收机调试过程中环路参数多、不易观测等问题,设计了一种基带和定位部分的软件调试监测系统。高精度接收机和调试监测系统共同组成了卫星导航高精度定位系统。对该系统的测试结果表明,高精度接收机性能较好,精度在1cm范围内;调试监测系统达到了辅助硬件程序调试和数据监测的目的。     

卫星导航接收机基带信号跟踪环路的FPGA实现

本文详细论述了卫星导舷接收机基带信号跟踪环路的设计方案,阐述了在FPGA中的实现方法。实际运行结果表明跟踪环路功能正常,满足设计要求。     

卫星导航接收机中FPGA实现的DDR控制器

DDR SDRAM高容量和高速度的特点使它在需要大量数据累积的卫星导航长周期码直接捕获中具有广阔的应用前景,但是其接口与目前应用的大多数处理器都不兼容。在分析了DDR SDRAM的基本操作原理的基础上,提出了一种基于Virtex4系列FPGA的DDR SDRAM控制器的设计,解决了DDR SDRAM和处理器接口不兼容的问题,并给出了仿真波形和实现结果。     

卫星干扰信号转发天线设计

本文介绍了一种高增益卫星信号转发天线,天线阵元采用十字交叉阵子形式,通过宽带功分移相网络实现圆极化,并采用泰勒综合方法优化了阵面方向图.该阵列具备工作频带宽、高增益和低副瓣等特点.仿真结果表明,该阵列天线增益大于12 dBi,旁瓣抑制大于25 dB,轴比小于3 dB,适用于多种卫星导航干扰信号的转发.     

基于FPGA的导航卫星失连下高精度守时方法研究

针对授时系统导航卫星失连问题,提出一种基于现场可编程门阵列（FPGA）的高精度守时方法。以统计学和概率论为基础,统计10分钟内标准秒脉冲信号每个周期下授时系统恒温晶振所产生的脉冲数值的均值和动态方差。当授时系统导航卫星失连,系统根据均值和方差动态设置系统晶振脉冲计数阈值从而模拟产生高精度秒脉冲信号,消除晶振累积误差。实验结果表明,1小时内授时系统守时误差小于250ns,可满足授时系统在电力、靶场等系统中的守时要求。     

基于FPGA+DSP的双模兼容导航接收机设计

现有的商业化接收机由于其集成式、固化式设计已不能满足当前科研领域的研究需求,针对世界上多种卫星导航系统同时并存的状态,文章介绍了一种基于FPGA+DSP的双模兼容导航接收机系统设计方案。由天线及前端射频模块完成GPS L1和GLONASSL1频点信号的接收、下变频及A/D采样,充分利用FPGA和DSP实现接收机的基带相关运算、信号处理、导航定位解算,系统间各部分的接口设计。系统测试结果表明文章所设计的接收机具有功耗低、体积小、集成度高、可重复开发的特点。     

一种用于卫星导航接收机的低噪声放大器设计

设计了一种可用于多模式卫星导航接收机的射频前端低噪声放大器,设计电路可在1.13～1.95 GHz工作,兼容了GPS,北斗及GLONOSS导航系统的工作频段。电路采用0.18 μm CMOS工艺实现。仿真结果表明,频带内S11和S22均在-10 dB以下,功率增益＞10 dB,带内最小噪声系数可达到2.2 dB,输出1 dB压缩点为-5.585 dBm,在1.8 V电源电压下,主体电路消耗12 mA电流。因此,该低频噪声放大器模块可满足当前各种导航系统的工作要求。     

GPS卫星导航接收机RF电路的设计

GPS卫星导航接收机主要由天线、RF电路、相关器和控制电路构成,其中,RF电路是GPS卫星导航接收机的关键组成部分.针对GPS卫星导航接收机的要求,介绍了其RF部分的电路设计和版图设计.采用TSMC 0.35 μm 3P3M SiGe BiCMOS工艺进行了流片.测试结果表明,电路工作频率1 575.42 MHz,接收灵敏度达到-130 dBm,满足GPS/GLONASS卫星导航兼容接收机的要求.     

一种开放式卫星导航基带信号处理方法

传统全球导航卫星系统（GNSS）接收机基带处理模块非开放式的实现架构与多源融合导航算法的工程实现需求不够匹配,针对机载、弹载的多源融合导航需求设计提出一种开放式的卫星导航基带信号处理方法。通过将卫星导航基带处理模块的软件实现嵌入到Linux 操作系统中,独立运行信号处理进程和底层驱动调度控制,以实现基础的卫星信号捕获、跟踪、时间同步控制等软件功能。硬件实验表明,搭载所述方法的开放式卫星导航基带信号处理系统,可以通过开放式的卫星导航基带信号处理的软件实现,降低多源融合导航实现复杂度。     

基于DSP和FPGA的导航计算机系统设计

为提高导航的精度和实时性,设计了基于DSP和FPGA的导航计算机模块,成功实现了低成本、小型化的捷联惯性导航系统。通过描述硬件的设计原理和软件的框架及流程,简要介绍了系统的设计和实现方法。经验证,该系统达到了导航定位的性能和精度要求,姿态、位置和速度等参数可以有效融合多传感器的导航信息,能满足导航计算机在处理能力、体积、功耗和适应性等方面的要求。     

一种卫星导航接收机的元器件对比方案

本文基于预防卫星导航接收机使用单一元器件存在的隐患,经多方分析,对该设备射频电路所使用的部分原器件提出了对比方案,并对该方案进行了实验验证,证实其行之有效, 在没有影响性能指标的前提下,提供了对该导航设备的新的设计方案,有效降低了可能出现的因某些元器件停产所带来的风险。     

一种CMOS卫星导航接收机多模低噪声放大器设计

本文介绍了一种用于卫星导航接收机中的多模低噪声放大器模块的设计.采用主流CMOS工艺,对源极负反馈的共源共栅放大器的放大管栅源两极间增加可调电容、调整偏置电压、共用片外匹配以及调整输出电感的方法,实现多个频点的噪声和功率匹配.采用TSMC 0.18μm 1P4M射频CMOS工艺进行流片验证,在1.207GHz到1.575GHz频段多个频点处的可获得17.3dB到18.5dB增益,在1.8V工作电压下,噪声系数均小于1.8dB,工作电流均小于3.6mA,完全满足接收机的应用.     

一种卫星导航复合低频传感器设计试验方法

本文设计了一种卫星导航复合低频传感器。多系统卫星导航接收器位于中间,磁迹复合接收阵位于四周,采用复合贴片微带结构,以异构形式布局,可通过无源移相实现阵列信号合成。可适应配中波归航、长波导航和长波授时接收功能。该方法在 e 导航、船舶交通服务、无人小平台等领域的通信导航设备的研发试验中具有较强的实用参考价值。     

卫星特殊干扰信号监测方法的研究

1特殊卫星干扰信号监测的必要性 随着我国国民经济的快速发展，空中的无线电信号越来越拥挤、复杂，各种违规情况时有发生，特别是一些非法组织利用民用卫星转发器透明传输的特点，对我国的卫星广播电视信号进行恶意干扰，产生了很坏的社会影响。由于卫星恶意干扰的特殊性，用常规的卫星监测手段无法对干扰信号进行监测。为维护空中电波秩序，保护我国卫星广播电视的播出安全，我们必须加强这方面的建设。     

导航定位卫星

卫星导航定位系统是以卫星为导航台的无线电导航系统，通常由卫星、地面支持网和用户设备3大部分组成。     

基于FPGA的数字下变频的设计与仿真

为了使卫星导航接收机能在各类干扰环境下正常工作．进行抗干扰导航接收机的研究势在必行。而数字下变频技术是进行抗干扰的前提。本文首先介绍了数字下变频器的原理,分析研究了基于FPGA的软件无线电数字下变频技术的实现方法并且通过仿真验证该实现方法的正确性。     

一种高精度卫星导航模拟器本地数字中频载波生成方法

本文介绍了一种高精度卫星导航模拟器本地数字中频载波生成方法,提出了了相应的推导方法。仿真结果表明,文中给出的本地数字中频载波生成方法可以实现高精度跟踪大动态变化载波,其大动态载波跟踪部分的值在 20ms 间隔内与理论模型值之间的误差小于 2.5×10^-8 Hz。     

基于FPGA的GNSS接收机抗干扰的设计

由于到达地面的GNSS信号很微弱,导致GNSS接收机极易受到干扰。特别是在作战时,敌方发射的强干扰对GNSS接收机影响很大,如果不施以抗干扰措施,接收机将无法正常工作。本文提出了频域——空域联合抗干扰的技术方案,仿真结果表明频域——空域联合抗干扰的算法比频域抗干扰算法和空域抗干扰算法性能更优越,在FPGA中用Verilog语言实现了该联合域抗干扰的算法。     

一种改进的功率倒置卫星导航抗干扰方法

提出了一种改进的功率倒置卫星导航抗干扰算法。首先,通过理论分析得出影响功率倒置算法对弱功率干扰抑制效果的主要因素为功率倒置最优权中对应于弱干扰信号的特征权分量;然后,略去功率倒置最优权中对应于弱干扰信号的特征权分量,直接采用归一化的对应于噪声信号的特征权分量作为最优权。采用本文所提改方法得到的最优权可以同时有效地抑制强干扰信号和弱干扰信号。通过计算机仿真试验验证本文所提方法的有效性。