FPGA+DSP嵌入式GPS接收机平台设计与实现

"基于FPGA+DSP的嵌入式GPS接收机软、硬件平台设计" 本文档详细介绍了PurpStar00A型GPS接收机平台，该平台采用FPGA（Field-Programmable Gate Array）和DSP（Digital Signal Processor）技术，旨在为高校和研究机构提供一个用于GPS接收机学习与研发的全面解决方案。 1. 平台概述 PurpStar00A是一个开放式的嵌入式系统，它结合了FPGA的灵活性和DSP的强大处理能力，专门设计用于GPS接收机的研发和教学。这个平台为用户提供了从硬件到软件的全套技术，以便于进行GPS接收机的相关实验和创新。 2. 硬件特征 - FPGA部分：主要负责信号处理，包括相关器、时钟复位模块、数字相关模块等，这些模块共同实现GPS信号的捕获和跟踪。 - 数字相关模块：包括数控振荡器、数字混频器、伪码发生器、伪码控制器、状态指示器、输入和输出寄存器，它们对GPS信号进行数字化处理，生成必要的参考信号。 - 串口通信模块：处理与外部设备的数据交换，包括数据缓存器、接收控制器、发送控制器、控制寄存器和状态寄存器。 - 外部接口模块：提供与其他系统的连接，如天线、电源和其他外围设备。 3. DSP说明 - 程序框架：在DSP上运行的软件架构，包括搜索捕获和跟踪同步功能。 - 搜索捕获：涉及噪声基底分析、捕获门限设定以及信号搜索算法，用于识别和锁定GPS卫星信号。 - 跟踪同步：包含伪码跟踪环路和载波跟踪环路，确保对锁定的信号保持精确的同步，同时进行载噪比测定。 4. 技术指标 - GPS标准定位服务：提供基本的定位功能，满足用户对地理位置的需求。 - 监控信息输出：平台能够输出有关GPS接收机工作状态的详细信息。 - 位置精度、速度精度和时间精度信息：展示了平台在不同应用中的性能表现，包括定位、速度测量和时间同步的准确性。 5. 测试报告 PurpStar00A型GPS接收机平台的测试报告显示了其在实际操作中的性能，包括定位、速度和时间的精度，这对于评估和优化系统至关重要。 PurpStar00A型GPS接收机平台为开发者和学者提供了深入理解GPS接收机工作原理、实践信号处理算法和开发定制化应用的理想环境。通过FPGA的可编程性和DSP的高效计算能力，该平台能够支持各种复杂的GPS接收任务，为科研和教育领域带来强大的工具。