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随着我国北斗卫星导航系统建设的稳步推进和导航产业的飞速发展,北斗导航接收机在军用领域和民用领域发挥着越来越重要的作用。基带信号处理作为接收机的核心部件,直接影响到接收机的性能,开展对BD-2接收机基带处理算法的研究,对我国自主卫星导航接收机的研制具有重要的现实意义。本文基于软件无线电的平台,对基带处理算法关键技术进行优化并实现,具体研究工作有: 1、从BD-2的系统基本理论着手,简要阐述了BD-2接收机的伪距定位原理,着重对B1I和B2I频点的信号结构、体制和调制过程展开论述,根据信号结构分别介绍了测距码的产生及自相关和互相关特性,对调制在测距码中的导航电文的格式和内容给出解释。 2、分析目前常用三种捕获算法的原理,在性能和系统实现复杂度上进行对比基础上,提出了基于 FFT的并行码相位搜索作为基带处理的捕获算法,在信号检测理论的基础上对捕获算法进行了改进——弱信号捕获算法和针对 MEO/IGSO卫星信号的捕获改进,通过仿真对算法的原理和性能加以验证,表明算法在弱信号捕获中信噪比有较明显的提高,并对NH码引起的电平翻转不敏感。 3、深入分析跟踪环路算法的I/Q解调、锁相环、锁频环和延时锁定环的原理和算法处理过程,并以此为理论基础,综合不同算法的优缺点,设计了二阶锁频环辅助三阶锁相环作为接收机的载波跟踪环,二阶延时锁定环作为码跟踪环,对环路进行整体分析并通过仿真验证。 4、根据前面的理论分析和仿真结果,在FPGA+DSP+RXM3605A硬件开发平台上实现了BD-2接收机基带处理功能,详细介绍了基带处理各个模块的FPGA实现的框图与模块功能,给出相应的逻辑电路实现的Modelsim仿真结果,并通过上位机显示硬件实测结果和SignalTag II逻辑分析仪对环路特征进行采样,表明本文设计的双频接收机,利用双频测量值修正伪距,提高了定位精度,论证了本文设计方法的合理性。