基于VS的GPS/北斗卫星软件接收机设计

摘要

近几年随着北斗系列卫星的迅猛发展，接收机的设计生产都有了长足的进步。虽然接收机的型号多种多样，但大部分以传统的硬件接收机较多，相比于硬件接收机，软件接收机具有模块化、可编程、灵活性和适应性强等特点，同时可兼容多种导航系统，软件接收机发展潜力很大。使用软件接收机使得系统分析过程更加灵活有效，软件接收机可以低成本的实现重设计，将最新的研究理论应用到实际的接收机开发中。即使在硬件没有达到理想的需求时，通过软件卫星接收机的平台，各种新算法新理论的可行性与性能也能够得到验证及比较，然后选用最合适的进行设计生产，并且软件接收机能提供一个切实有效的仿真环境。
　　本文设计了一款GPS和北斗双模卫星软件接收机系统。为了实现PC平台的卫星信号捕获，提出了一种使用GPU完成快速捕获的方法。结合CUDA的特点，在数据分块和频率补偿捕获算法的基础上，将二者结合，通过编程完成对信号的并行搜索计算。
　　论文首先阐述了卫星软件接收机的概念、发展现状、研究背景和意义等内容，对卫星软件接收机实现所需要的传统捕获、跟踪、同步、解调相关技术进行了介绍，其次分析了CUDA的处理流程和数据分块和频率补偿算法的原理，并且对结合CUDA的数据分块和频率补偿算法进行了设计，再次进行了系统总体设计，重点对软件接收机的捕获模块、跟踪模块、同步模块、解调模块进行了实现。最后根据系统功能性需求，提出了测试用例，并分别对接收机软件模块进行了详细测试。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1 卫星软件接收机概述

1.2 卫星软件接收机的发展现状

1.3 课题研究背景和意义

1.4 论文结构安排

第2章 卫星软件接收机的相关技术

2.1 信号捕获

2.2 信号跟踪

2.3 信号同步

2.4 信号解调

2.5 本章小结

第3章 结合CUDA的数据分块和频率补偿捕获设计

3.1 卫星软件接收机系统快速捕获

3.2 快速捕获的流程

3.3 快速捕获分析

3.4 本章小结

第4章 卫星软件接收机系统总体设计

4.1 总体设计

4.2 卫星软件接收机功能模块设计

4.3 本章小结

第5章 卫星软件接收机系统模块实现

5.1 软件开发平台

5.2 软件组成

5.3 捕获模块实现

5.4 跟踪模块实现

5.5 同步模块实现

5.6 解调模块实现

5.7 存在的问题与解决方法

5.8 本章小结

第6章 软件测试

6.1 测试环境

6.2 功能测试

6.3 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的论文

致谢