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基于FPGA的GPS接收机16通道快捕相关器设计

的开题报告

一、选题背景及意义

GPS(GlobalPositioningSystem)是全球定位系统，一种由美国军方

开发的卫星导航系统，现已向全球民用开放。近年来，随着GPS系统的

普及和使用场景的增多，越来越多的领域需要使用GPS技术，如车载导

航、物流、军事等。其中GPS接收机作为GPS系统的核心组成部分，是

获取卫星信号、解算卫星位置以及计算接收机位置的重要设备。

目前，市面上的GPS接收机分为两类：软件定义GPS接收机和硬件

GPS接收机。软件定义GPS接收机的优点在于灵活度高，可以通过改变

软件程序来实现不同的功能，可重配置，但其缺点是使用CPU解决器件，

计算速度较慢，可能会导致实时性较差；而硬件GPS接收机则只能通过

硬件调整来实现不同的功能，但是其速度更快，实时性更好，广泛应用

在实时动态性、高带宽等应用场合。

因此，本文选取了基于FPGA的硬件GPS接收机作为研究对象。

FPGA(FieldProgrammableGateArray)是一种国际上领先的可编程逻辑器

件，它可以实现现场的可编程。FPGA具有可重构性、高性能、低功耗等

优点，是实现高性能GPS接收机的重要解决方案。

二、研究内容及方案

基于FPGA的GPS接收机主要由数字信号处理部分、解调与跟踪部

分、通道仿真部分以及数据存储与显示部分四部分组成。

数字信号处理部分是GPS接收机的处理核心，其主要功能是对GPS

信号进行前处理，并将前处理后的信号送入后面的解调与跟踪模块中进

行处理。

解调与跟踪部分是GPS接收机的重要功能模块，它的主要功能是解

调卫星信号，跟踪卫星信号，并进行相关计算以获得卫星信号的码偏移

和频率偏移等信息。

通道仿真部分是对GPS接收机进行仿真的重要部分，通过对各个通

道进行仿真，从而验证整个GPS接收机系统的功能和性能，并对其进行

优化。

数据存储与显示部分是对GPS接收机输出结果进行存储和显示的重

要模块，它负责对GPS接收机输出数据进行存储、显示和分析，为后续

的应用提供数据支撑。

三、预期成果

本文旨在设计一个基于FPGA的GPS接收机，主要包括数字信号处

理、解调与跟踪、通道仿真以及数据存储与显示四个部分。通过实现整

个GPS接收机系统的设计与仿真，并对其性能和功能进行验证和测试，

获得高性能的GPS接收机，可用于各个领域的GPS应用。