- 曙海教育集團論壇 (http://www.xinguifushi.cn/bbs/index.asp)
-- 單片機初中級 (http://www.xinguifushi.cn/bbs/list.asp?boardid=55)
---- 基于DSP的高動態GPS接收機關鍵技術討論 (http://www.xinguifushi.cn/bbs/dispbbs.asp?boardid=55&id=2186)
-- 發布時間：2010-12-7 12:50:43
-- 基于DSP的高動態GPS接收機關鍵技術討論
單片機的Proteus虛擬仿真|基于87C196實現的快速無功電流檢測|專用條形碼無線掃描器設計|一種智能型兆歐表的設計|基于MSC1211單片機的RFID接收系統設計|基于雙單片機通信的無刷直流電動機控制系統|ST9+系列單片機I2C總線驅動程序實現|利用VB實現PC機與多單片機通訊|利用微處理器監控電路提高單片機系統與掉電保護電路的可靠性|利用16C554實現主從式單片機遠距離通信擴展|
正文：
根據DSP芯片運算速度、價格、軟硬件資源、運算精度、開發工具、功耗等因素，以TI公司的32位DSP芯片TMS320VC33作為中央處理器進行GPS信號處理和定位求解。其運算速度為75MIPS，單指令周期為13ns，內置1.1Mbit RAM，由0.18?滋m CMOS工藝制造。
DSP功能包括信號收集處理、GP2021硬件控制、相位跟蹤和導航數據解調環路、GPS導航電文提取、電文推算、導航定位求解等[1]（見圖3）。
信號收集處理主要完成從相關器輸入正交、同相超前和滯后通道的相關積分值，根據這些積分值實現碼環、載波環捕獲和跟蹤過程中的判決和濾波等功能[2]。
GP2021硬件控制主要完成碼環、載波環路的閉合控制過程。根據相位跟蹤環路和碼環、載波環路輸出的控制量動態地調節GP2021的碼DCO和載波DCO中的值，實現數據解調。
相位跟蹤和導航數據解調環路是載波跟蹤環路的最后一個環節，由它實現載波相位的抽取和數據解調。
接收機充分利用DSP處理器的功能，將以上軟件都集中在一片DSP處理器中運行。DSP芯片的高速運算性能使得部分硬件功能軟化，大大縮小了接收機的體積，同時增強了系統的靈活性。
在碼和載波跟蹤環路中，許多地方使用了數字濾波器。由于TMS320VC33計算精度很高，可以實現幅頻特性很陡直的濾波器，完成帶寬很窄的濾波。另外，DSP在進行數字信號處理過程中，僅受量化誤差和有限字長影響，在處理過程中不引入其他噪聲影響，有較高的信噪比。而這些正是筆者跟蹤環路、跟蹤頻率斜升信號所必須的。同時，用DSP軟件編程實現數字濾波，只需修改編程過程中的幾個設計參數，就能靈活方便地實現不同性能的濾波器，從而改變跟蹤環路的環路特性，為環路的調試帶來極大的便利和靈活性。
2 動態GPS接收機關鍵技術研究
（1）實時有效的GPS星的歷書的推算：為快速捕獲信號，快速地定位，縮短冷啟動時間，必須保證實時有效的GPS星的歷書的存在。衛星的最新歷書直接由用戶根據較早的星歷導出，通過外推得到冷捕搜星時刻的有效數據。現在，經過對間隔一個月的星歷進行推算，GPS星軌道長半徑α、偏心率e、軌道面傾角i、軌道準經度Ω