1、目前，國際上已形成以美國的GPS、歐洲的Galileo、俄羅斯的GLONASS和中國的北斗四大全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)共存的格局。與此同時，衛(wèi)星導航的應用領域也在不斷拓展，在移動終端，基于位置的服務（Location Based Service，LBS）也已經(jīng)深入到我們?nèi)粘Ｉ畹拿總€角落。應用領域的不斷拓展使得衛(wèi)星導航接收機的工作環(huán)境越來越復雜，對接收機的性能和定位精度的要求不斷提高，這也給用于接收機性能測試的衛(wèi)星導航信號源提出了更為廣泛的需求

2、和更高的要求。基于此，本文進行了GPS信號仿真的相關理論和硬件實現(xiàn)的研究工作，并研制了基于DSP+FPGA的GPS多通道中頻信號源。
　　本文的主要工作如下：
　　GPS中頻信號數(shù)學模型研究和GPS多通道中頻信號源總體設計。根據(jù)GPS信號結構，并分析空間傳播對GPS信號的影響，進而得出GPS中頻信號的數(shù)學模型。以信號模型為基礎，并結合信號源的應用需求，對信號源架構進行總體設計，確定了采用DSP+FPGA的硬件總體方案。

3、>　　DSP子系統(tǒng)的設計及實現(xiàn)。對組成信號源的兩大子系統(tǒng)之一的DSP子系統(tǒng)進行功能規(guī)劃，并根據(jù)信號模型和功能實現(xiàn)需要設計DSP的運算流程。根據(jù)確定的DSP運算流程，依次實現(xiàn)可見衛(wèi)星計算、信號傳播延遲時間計算、信號多普勒頻移計算及導航電文生成模型。仿真結果表明，實現(xiàn)的模型能夠正確完成相關信號參數(shù)的計算。設計并實現(xiàn)了DSP與FPGA的接口和數(shù)據(jù)交互邏輯，同時研究了將計算得到的信號傳播延遲參數(shù)和多普勒頻移參數(shù)轉換為FPGA通道控制字的方法。測

4、試結果表明，DSP能夠將控制字正確地發(fā)送至FPGA。
　　FPGA子系統(tǒng)的設計及實現(xiàn)。對組成信號源的另一子系統(tǒng)—FPGA子系統(tǒng)進行功能規(guī)劃，并設計FPGA內(nèi)部的邏輯結構。重點研究FPGA內(nèi)部的五大關鍵模塊—總線接口模塊、載波NCO模塊、碼模塊、導航電文緩沖模塊和歷元計數(shù)模塊的設計及實現(xiàn)。根據(jù)系統(tǒng)設計指標要求和功能實現(xiàn)需要，給出了各模塊關鍵參數(shù)的設置依據(jù)。使用Verilog HDL在Quartus II下對上述模塊進行實現(xiàn)，并使用M

5、odelSim-Altera分別對各模塊進行仿真測試。結果表明，各模塊工作情況與預期一致，正確實現(xiàn)了所需的邏輯功能。
　　系統(tǒng)驗證與測試。為充分驗證整個系統(tǒng)的工作情況，本文從兩個角度—信號源輸出信號的波形及頻譜、軟件GPS接收機的捕獲及跟蹤—對所實現(xiàn)的GPS中頻信號源進行測試。實測結果表明，信號源輸出的中頻信號波形、頻譜符合GPS信號體制規(guī)范，且能夠被軟件接收機正確捕獲、跟蹤。該信號源具有良好的實時性和可擴展性，成本可控，可有效應