北斗导航定位接收机的原理及硬件实现

(2)PN码的捕获与跟踪

PN码同步过程分为捕获(粗同步)和跟踪(精同步)两个阶段。这两部分的电路设计可采用一种改进型滑动相关法来实现。这种方法的原理为：本地PN码与接收信号取相关和积分运算后，系统对结果进行判决，如果该结果超过检测阀值，系统将进入验证状态，若通过验证则转入PN码跟踪环路。否则将重复捕获过程。其原理如图5和图6所示。

2.2数据解算

当通过FPGA解扩后的信号进入DSP数字信号处理器后，即可进行导航数据的解算。本系统采用ADSP-TS101作为导航数据处理器。解扩后的信号根据北斗发送信息的帧格式来提取定位信息，根据需要只提取经、纬度信息，海拔高度信息、速度和加速度信息。DSP负责对北斗导航信息经平滑滤波后的信息输出至外部液晶显示屏上。系统可以通过外部键盘输入来进行GPS定位信息和GNSS定位信息的切换，其中DSP复位电路的电平要求较为特殊，该部分功能由FPGA来完成，具体设计电路图如图7所示。

3结束语

通过作者对系统进行的软、硬件仿真验证，该设计可以满足一般定位和导航的要求，若要进一步提高导航和定位精度，则可通过提高采样率和采用新型高效的算法两方面来完成。鉴于该设计的实用性，类似的装备将在军事和民用领域得以很快普及。