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基于FPGA的伪GPS卫星信号的研究与实现.rar

  • 资源大小：3394 K
  • 上传时间： 2023-09-24
  • 上传用户：ooaaooxx
  • 资源积分：2 下载积分
  • 标      签： FPGA

资 源 简 介

自六十年代底，美国军方提出了NAVSTAR GPS的概念以来，如今GPS系统已经满足了当时提出的最佳定位系统标准。由于GPS系统可以向无限个用户提供精确的PVT(三维位置、速度、时间)，所以它具有极其广泛的应用。然而，GPS系统的高精度、可靠性、信息完整度等诸多优越性是建立在至少四颗可视SV(GPS空间卫星)的空间几何分布与其射频编码信号的完整性与可靠性之上的，因此，GPS接收机会在某些相对封闭的场所(如钢架结构厂房、隧道、封闭的写字楼等等)中失去正常的功能。另外、尽管美国军方采用的是GPS系统中的精密定位服务(PPS，一般民用系统为标准定位服务即SPS)，采用了反欺骗(Antispoofing，AS)和选择可用性(Selective Availability，SA)的两种加密特性来实现加密(SA已于2000年5月1日停用)，但研究GPS编码信号是制造干扰器的必要手段，可以利用伪卫星模拟GPS星座，干扰和误指挥敌方设备进行错误导航。所以研究GPS伪卫星和编码是非常有必要的。 本方案的设想是对于GPS双频信号的完全模拟，那么就需要对GPS真实信号进行详细的研究和剖析。本篇文章主要是针对GPS数字信号的编码、导航电文的解析、以及硬件的实现进行的研究。这些是实现GPS伪卫星的必要过程和方法。文章的第一章介绍GPS导航系统的发展和现状以及未来GPS信号的发展趋势，第二章详细研究GPS信号的伪随机序列码(C/A码和P码)和直接序列扩频技术(DSSS)。第三章是关于导航电文的详细介绍，对于导航电文的研究是实现伪卫星的关键所在，因此需要细化到每一个比特加以说明。第四章是方案的实现方法和调试结果，在本章中也包含了部分的程序代码和仿真图形。 本方案的核心芯片是采用ALTERA公司的Cyclone II系列FPGA，EP2C50208C8。该芯片资源丰富含有4608个逻辑单元(LE)、142个用户IO脚、117K的RAM另外加上2个PLL为系统提供了强大的硬件支持。利用VerilogHDL语言来完成C/A码和P码的发生和系统的控制，导航电文储存于FPGA片内ROM中。实验结果将进行仿真并用OuartusII软件提供的强大的内嵌逻辑分析仪(SigalTap II LogicAnalyzer)和数字示波器来加以验证。

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