雙模GPS-Galileo接收機(jī)SOC設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、隨著歐洲伽利略(Galileo)計(jì)劃的部署，雙模GPS/Galileo SOC(System On Chip，片上系統(tǒng))芯片成為民用市場(chǎng)導(dǎo)航接收機(jī)的急切需求。因?yàn)镚PS(Global PositionSystem,全球定位系統(tǒng))系統(tǒng)和Galileo系統(tǒng)的兼容性，不僅減小了接收機(jī)的設(shè)計(jì)復(fù)雜度，還能改善定位精度，并且有效地利用兩個(gè)星座系統(tǒng)的衛(wèi)星提高接收機(jī)的可用性。本文根據(jù)雙模GPS/Galileo接收機(jī)SOC設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過程中的一些關(guān)鍵問題進(jìn)

2、行了研究與實(shí)驗(yàn)，主要工作如下：
　　 (1)因?yàn)閭鹘y(tǒng)抑制多徑方法對(duì)于GPS/Galileo接收機(jī)的短時(shí)延多徑抑制效果有限，尤其是對(duì)于時(shí)延小于0.1個(gè)C/A 碼片的多徑信號(hào)抑制效果更不明顯。根據(jù)這種情況提出了一種基于遺傳算法的多徑逼近方法：將多徑信號(hào)估計(jì)轉(zhuǎn)換為最優(yōu)擬合問題，并采用遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化逼近，避免了逼近模型陷入局部最小值。解決了無(wú)法對(duì)短時(shí)延多徑干擾進(jìn)行有效抑制的困難，降低了偽距測(cè)量誤差，提高了雙模GPS/Galileo接收

3、機(jī)的定位精度。
　　 (2)對(duì)于復(fù)雜的短時(shí)延多徑情況，多徑信號(hào)的數(shù)量并不確定，并且可能時(shí)有時(shí)無(wú)。因此提出了一種隱含多徑信號(hào)存在情況參數(shù)的多徑模型，并構(gòu)造自適應(yīng)遺傳算法對(duì)實(shí)際多徑信號(hào)進(jìn)行估計(jì)。有效地減小了復(fù)雜多徑環(huán)境下每個(gè)通道的偽距測(cè)量誤差，從而提高接收機(jī)定位精度，并且在一定程度上減小了計(jì)算量。
　　 (3)因?yàn)橄辔辉肼暿沟孟嚓P(guān)積分時(shí)間無(wú)法加長(zhǎng)，而積分時(shí)間的加長(zhǎng)可以提高GPS/Galileo接收機(jī)的跟蹤靈敏度，因此給出了一

4、種相位噪聲的抑制方法。由于多個(gè)通道的相位誤差中均含有相位噪聲，而其它噪聲相互獨(dú)立，因此可以通過改進(jìn)卡爾曼濾波算法得到相位噪聲的時(shí)域估計(jì)。通過相位補(bǔ)償，有效地減小了每個(gè)通道的相位噪聲，因而可以提高接收機(jī)的抗干擾能力和跟蹤靈敏度。
　　 (4)探討了射頻芯片對(duì)于雙模接收機(jī)的通用性(可以同時(shí)適用于GPS系統(tǒng)和Galileo系統(tǒng))。敘述了雙模GPS/Galileo接收機(jī)SOC芯片的軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)流程，根據(jù)項(xiàng)目要求給出了芯片的算法架構(gòu)和具

5、體每個(gè)硬件模塊的設(shè)計(jì)。最后簡(jiǎn)要介紹了芯片驗(yàn)證過程、邏輯電路綜合和布局布線過程。
　　 (5)為了降低SOC中SRAM(Static Random Access Memory,靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器)的功耗，提出了一種優(yōu)化的SRAM。對(duì)改變較快的輸入端引入操作數(shù)隔離技術(shù)，對(duì)比較電路的多位數(shù)據(jù)進(jìn)行總線數(shù)據(jù)分割；較大的時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)增加門控時(shí)鐘，引入多種電源控制模式并增加隔離邏輯；將SRAM64K×32分解為8個(gè)SRAM8K×32子塊，由八選一邏輯