FFT與串行相關相結合的GPS捕獲方法及FPGA實現(xiàn).pdf

1、GPS(Global Positioning System)具有授時、定位和導航等重要功能，因此在各個領域都有廣泛的應用。GPS的用戶主要指GPS接收機，其中信號的捕獲是GPS接收機中的一個重點，也是難點。捕獲的意義在于快速有效地發(fā)現(xiàn)可視衛(wèi)星，并為接下來的信號處理工作提供必要參數(shù)。
　　目前兩種典型的捕獲方法是串行相關捕獲法和基于FFT的并行碼相位捕獲法。其中，串行相關捕獲法易于實現(xiàn)，性能可靠，資源占用少，但捕獲速度較慢;基于FF

2、T的并行碼相位捕獲法捕獲速度快，但性能相對不穩(wěn)定，占用資源較大。這些捕獲方法的不足限制了GPS接收機的性能。因此，有效結合兩種方法，使其取長補短，是實現(xiàn)高性能捕獲進而提高GPS接收機性能的關鍵。
　　為了改進捕獲方法，本文主要做了如下研究與探索:(1)研究了串行相關捕獲法和基于FFT的并行碼相位捕獲法的原理，詳細比較了兩種方法的性能。(2)提出了FFT并行碼相位捕獲法與串行相關捕獲法相結合的多通道捕獲方法，既保證了快速捕獲，又兼顧

3、了節(jié)約資源。(3)選擇了FPGA（Field Programmable Gate Array）和Verilog硬件描述語言在QuartusⅡ開發(fā)環(huán)境下設計實現(xiàn)了本文捕獲方法，集成度高，也便于移植和升級。(4)采用GPS仿真數(shù)據(jù)對FPGA設計進行了功能仿真和時序仿真，驗證了本文設計的可行性與邏輯的正確性。(5)以購買的硬件GPS接收機為參照，對FPGA設計進行了板上測試與實際捕獲實驗。Signal TapⅡ顯示的實際捕獲結果表明，整個系統(tǒng)