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北斗卫星导航系统是我国自主的卫星导航系统,卫星导航无论对于民用还是军事应用都有极大的价值。随着北斗系统的逐步完善,北斗导航定位系统的大规模应用进入了实质性阶段,其中北斗接收机的应用最为广泛,而基带信号处理模块是其接收性能好坏的关键。本文对北斗卫星导航接收机的基带环路跟踪部分进行了分析与设计。 论文主要分为三个部分: 第一部分简要的介绍北斗卫星接收信号处理技术,包括对北斗信号的扩频调制以及载波调制进行介绍,接着描述了北斗接收机的总体设计技术,并对接收机模块划分,给出了接收机的设计要求及指标参数,最后,在对接收机捕获技术、跟踪技术分析基础之上,针对接收机符号同步以及增益控制问题,分别提出了相应的重采样技术以及自动增益控制技术。 第二部分侧重于基带跟踪环路系统的具体理论研究,包括基本的技术参数,接收机环路系统的模块分解,进而完成对系统各部份进行划分和框图设计。在环路跟踪部分研究了码跟踪和载波跟踪环路数据处理方法,主要包括载波Costas环路和延迟锁定码环的环路滤波器参数设计、数控振荡器、检相器分析,由于整个环路的运行必须考虑符号同步,因此采用Farrow结构进行插值重采样,以保证整个环路正确地解调解扩出数据,设计过程中还综合考虑了增益控制对整体性能的影响。本文利用Matlab软件对方案及关键组成模块进行了仿真,并给出了仿真结果和相应的性能分析,理论分析及仿真验证了给出的方案性能和功能。 在论文最后部分中,通过对基于FPGA处理系统的有关概念的介绍和接收机环路跟踪系统的模块化设计,得出相应的跟踪同步模块的FPGA硬件系统设计。论文在Quartus II环境下进行了仿真并进行了硬件下载验证,相关的结果能够达到设计的逻辑功能要求,表明环路系统是可行的。