多模式卫星定位接收机硬件设计

论文摘要

作为兼容GPS的北斗卫星定位导航接收终端的物理平台,硬件结构是接收机能够正常运行的重要组成部分。本文针对卫星定位接收机的技术需求和使用特点进行了硬件部分总体结构的设计和重要功能模块的详细设计,论述了在进行兼容GPS的北斗卫星定位接收机硬件设计时的思想和技术设计要点。本文以卫星定位导航系统的基本原理为出发点,分析了接收机的技术要求,在软件无线电设计思想的指导下,以嵌入式系统开发和片上系统开发概念为基本点,论述了接收机的总体硬件框架和重要模块功能划分,设计了以ARM+FPGA为核心的硬件平台。然后根据硬件平台不同模块的功能,对模拟中频接收电路、基带处理芯片的Nios II平台构建、基带芯片间通信接口进行了详细设计;对嵌入式处理器S3C2440的最小系统、外围存储器、实时时钟、USB接口、ARM与FPGA之间的通信接口进行了设计;设计了人机交互模块所需的LCD显示电路和键盘输入电路等。最后,分析了接收机硬件平台总体功耗,根据功耗估算,设计了电源模块。本文重点介绍多模式卫星定位接收机硬件平台的设计思想。由接收机的技术需求得出了硬件平台的总体框架。在完成系统硬件平台设计后,对基带处理部分的A/D转换电路和导航计算模块中的嵌入式处理器进行了功能测试。在完成系统调试后,本文还针对调试过程中出现的问题提出了改进方案。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 主要卫星导航定位系统简介
• 1.3 卫星导航定位接收终端发展现状简介
• 1.4 本文主要任务及内容安排
• 2 卫星定位原理与接收机总体结构
• 2.1 卫星定位原理
• 2.2 接收机结构划分
• 2.3 集成化的接收机设计
• 3 接收终端硬件设计
• 3.1 接收终端总体平台设计
• 3.2 基带处理模块设计
• 3.3 导航计算与系统控制模块设计
• 3.4 人机交互模块设计
• 3.5 接收终端功耗与电源设计
• 4 系统测试与改进
• 4.1 系统测试
• 4.2 硬件方案改进探讨
• 5 总结
• 致谢
• 参考文献