基于DSP+FPGA的北斗卫星导航接收机的研究与设计
| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4页 |
| 1 绪论 | 第8-11页 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 | 第8-10页 |
| 1.2 本设计的难点与论文结构安排 | 第10-11页 |
| 2 北斗(BDS)接收机原理 | 第11-19页 |
| 2.1 北斗卫星(BDS)信号理论 | 第11-13页 |
| 2.1.1 北斗卫星(BDS)的信号结构 | 第11页 |
| 2.1.2 北斗载波信号 | 第11页 |
| 2.1.3 北斗伪码信号 | 第11-12页 |
| 2.1.4 北斗导航电文 | 第12-13页 |
| 2.2 北斗卫星的定位原理 | 第13-15页 |
| 2.2.1 伪距定位原理 | 第14-15页 |
| 2.3 北斗信号的捕获跟踪原理 | 第15-18页 |
| 2.3.1 信号的捕获 | 第15页 |
| 2.3.2 信号的跟踪 | 第15-18页 |
| 2.4 本章小结 | 第18-19页 |
| 3 环路的设计与仿真 | 第19-37页 |
| 3.1 载波环与码环的鉴别器设计 | 第19-21页 |
| 3.1.1 载波环相位鉴别器 | 第19-20页 |
| 3.1.2 载波环频率鉴别器 | 第20页 |
| 3.1.3 码环相位鉴别器 | 第20-21页 |
| 3.2 环路滤波器设计 | 第21-29页 |
| 3.2.1 一、二、三阶环路信号跟踪性能对比 | 第21-24页 |
| 3.2.2 滤波器参数的推导 | 第24-29页 |
| 3.3 载波DCO和码DCO | 第29-30页 |
| 3.4 锁相环的SIMULINK仿真 | 第30-36页 |
| 3.4.1 中频信号的Simulink产生 | 第31-32页 |
| 3.4.2 S函数 | 第32-34页 |
| 3.4.3 载波环跟踪的Simulink仿真 | 第34-36页 |
| 3.5 本章小结 | 第36-37页 |
| 4 北斗卫星导航接收机硬件总体设计 | 第37-67页 |
| 4.1 接收机电路整体布局 | 第37-38页 |
| 4.2 FPGA和DSP的功能划分 | 第38页 |
| 4.3 射频前端芯片配置及外围电路设计 | 第38-45页 |
| 4.3.1 MAX2769B基准时钟电路设计 | 第43-44页 |
| 4.3.2 MAX2769B滤波电路设计 | 第44-45页 |
| 4.4 数字相关器外围电路设计 | 第45-54页 |
| 4.4.1 通用芯片Spartan6 LX150 | 第45-48页 |
| 4.4.2 XC6SLX150接口电路设计 | 第48-54页 |
| 4.5 导航解算外围电路设计 | 第54-59页 |
| 4.5.1 C6747芯片概述及组成 | 第54-55页 |
| 4.5.2 TMS320C6747的最小系统电路 | 第55-56页 |
| 4.5.3 TMS320C6747的外围扩展电路 | 第56-59页 |
| 4.6 系统电源设计 | 第59-61页 |
| 4.6.1 系统功耗分析 | 第60页 |
| 4.6.2 电源模块的选择 | 第60-61页 |
| 4.7 印制电路板(PCB)设计 | 第61-65页 |
| 4.7.1 信号完整性分析 | 第63-64页 |
| 4.7.2 电源完整性分析 | 第64-65页 |
| 4.8 接收机的抗高过载设计 | 第65-66页 |
| 4.9 本章小结 | 第66-67页 |
| 5 DSP驱动电路设计 | 第67-83页 |
| 5.1 DSP程序的总体流程 | 第67-68页 |
| 5.2 C6747的初始化 | 第68-82页 |
| 5.2.1 系统配置 | 第68-70页 |
| 5.2.2 BOOT模式 | 第70页 |
| 5.2.3 引脚复用配置寄存器 | 第70-72页 |
| 5.2.4 电源与睡眠控制器(PSC)初始化 | 第72-75页 |
| 5.2.5 时钟配置 | 第75-76页 |
| 5.2.6 定时器配置 | 第76-79页 |
| 5.2.7 UART模块的配置 | 第79-81页 |
| 5.2.8 中断控制器配置 | 第81-82页 |
| 5.3 本章小结 | 第82-83页 |
| 6 接收机整机测试 | 第83-89页 |
| 6.1 板级调试 | 第83-85页 |
| 6.1.1 电源测试 | 第83页 |
| 6.1.2 晶振测试 | 第83-84页 |
| 6.1.3 DSP下载测试 | 第84页 |
| 6.1.4 FPGA下载测试 | 第84-85页 |
| 6.1.5 MAX2769B配置测试 | 第85页 |
| 6.1.6 UART通信测试 | 第85页 |
| 6.2 综合定位测试 | 第85-88页 |
| 6.2.1 静态测试 | 第85-86页 |
| 6.2.2 动态测试 | 第86-88页 |
| 6.3 本章小结 | 第88-89页 |
| 7 结束语 | 第89-90页 |
| 7.1 工作总结 | 第89页 |
| 7.2 展望 | 第89-90页 |
| 致谢 | 第90-91页 |
| 参考文献 | 第91-94页 |
