论文部分内容阅读
在国际卫星导航系统发展背景下,研究GALILEO卫星信号模拟器将具有十分重要的意义。本文以GALILEO卫星信号模拟器的开发为背景,着重对其中涉及的关键技术进行了研究。论文首先对GALILEO系统的总体组成和结构进行了详细的介绍,分析了其相对于美国GPS系统的特点。之后对GALILEO系统的频率分配、信号结构及其调制体制作了分析与介绍,为模拟器的设计提供了依据。针对模拟器设计的关键技术,论文首先研究了GALILEO系统采用的扩频通信技术理论、DS-SS扩频通信的基本特点和GOLD码序列的特点,然后研究了频率合成技术,分析了PLL和DDS这两种频率合成技术的性能特点,为提出模拟器的设计方案奠定了理论基础。根据以上的工作,提出了GALILEO卫星信号模拟器的总体设计方案,给出了模拟器的总体结构。针对GALILEO系统的特点,根据系统对伪随机码性能的要求设计了基于FPGA的伪随机码产生模块;在对比研究PLL和DDS这两种频率合成技术的特点的基础上设计了基于DDS的载波产生模块;通过研究二进制相移键控调制方式(BPSK)设计了载波调制模块;研究了三种常见DDS+PLL组合系统的优缺点,提出了改进方案,设计了基于DDS+PLL两次混频的上变频模块。在确定GALILEO卫星信号模拟器的设计方案的基础上,通过实际电路设计和仿真,论文详细的论述了模拟器的实现过程。在对Altera公司的FPGA芯片及其第四代可编程逻辑器件集成开发设计软件QuartusⅡ进行充分理解的基础上,结合本系统的实现,采用FLEX10KE系列芯片FLEX10K130E设计了伪码DCO与伪码产生电路。在深入分析DDS芯片AD9854、宽频带双输入集成运算放大器OPA678、ADF4113芯片工作特点的基础上设计了以AT89C51单片机为控制核心的载波频率合成系统、载波调制和上变频电路。最后,论文讨论了模拟器模拟载波多普勒频移设想。