文档介绍：南京航空航天大学
硕士学位论文
GPS L2信号USB中频数据采集实验平台设计
姓名:邓庆鹏
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:宋茂忠
20061201
南京航空航天大学硕士学位论文
摘要
随着 GPS 应用领域的不断深入和扩大,民间客户对 GPS 系统的要求越来越
高,传统 GPS 系统在使用过程中逐渐暴露出一些缺点和不足,为了使 GPS 系统
能更好的适应当今社会的发展需求,美国国防部提出了 GPS 现代化计划。
GPS 现代化计划实行后,GPS 信号的一个显著改进是在 L2 波段增加了民用
码(CM/CL)码,为了适应这一改进,本文设计了一种 GPS L2 信号中频数据采集
实验平台。本文从天线单元、射频单元和数据采集单元对平台进行了详细的介绍。
平台天线单元采用工作于轴向模的螺旋天线;射频单元采用借助传统 GPS L1 接
收机射频前端芯片 GP2015 接收 L2 信号的设计思想,整个单元经过四级变频,
将射频信号下变频至数字中频;数据采集单元采用接口,将数字中频数
据快速传送至 PC 机。
全文分析了 GPS 现代化及其影响和新 L2C 信号的构成,分析了 GPS 接收机
射频前端的设计要求,设计了基于 GP2015 芯片的射频前端硬件方案。研究了数
据采集接口原理,分析了 USB 接口电路结构,开发了 USB 固件程序、Windows
系统下 USB 设备驱动程序和 PC 端接收程序,为测试采集功能,用 USB 采集器
采集 FPGA 产生的 C/A 码,对采集数据进行验证。
关键词:GPS 现代化,L2C 信号,射频前端,USB 采集器
I
GPS L2 信号 USB 中频数据采集实验平台设计
Abstract
With GPS application fields ceaselessness goes deep into and expanded,Demand
of civil customers to GPS system is getting higher and higher. Legacy GPS systems
has revealed out a few ings and deficiency in the process of usage. USA
Ministry of National Defence has suggested GPS Modernization for making GPS
system adapt to nowadays development of society needs.
A remarkable improvement is to add Civilian code to L2 wave band after the
GPS Modernization. To satisfy the improvement, this paper designs a kind of GPS L2
signal intermediate frequency data acquisition experimental platform. The paper
detailed describes the platform from antenna part, RF front-end and data acquisition
part. The antenna part choices spiral antenna which works on axis mode, RF part uses
traditional GPS L1 Receiver ponents design L2 RF module, RF signal
down-converted to digital IF through four stage frequency converters. The acquisition
part adopts port, Digital IF data will be transmited to PC with this port.
The paper analyses GPS Modernization and its influence, the structure of the
new L2C signal and GPS receiver RF front-end design requirements, designs RF
front-end design plan b