基于DSP+FPGA的高精度北斗导航接收机设计

吕俊杰 董浩宸 张海东

摘  要：针对当前北斗导航定位接收机在高动态和复杂电磁环境下定位精度不高的问题，本文在了解卫星导航原理的基础上，介绍了一种基于DSP+FPGA的嵌入式北斗导航接收机的设计，以满足在高动态和复杂电磁环境下无人机、单兵、机器人等高精度导航定位的要求。本文详细介绍了接收机的硬件架构：接收机的射频前端采用MAX2769芯片，基带及信号处理部分采用TI公司的高性能浮点系列的TMS320C6747芯片和现场可编程逻辑门阵列芯片EP4CE115F23C8N。并基于测试实验结果，说明该款接收机体积小、功耗低、高精度的特点。

关键词：北斗导航接收机;高精度;DSP;FPGA

中图分类号：TN967.1       文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）20-0054-05

Abstract：Aiming at the problem that the positioning accuracy of Beidou navigation and positioning receiver is not high in high dynamic and complex electromagnetic environment，this paper introduces the design of an embedded Beidou navigation receiver based on DSP + FPGA to meet the requirements of high-precision navigation and positioning of UAV，individual soldier and robot in high dynamic and complex electromagnetic environment. This paper introduces the hardware architecture of the receiver in detail：the RF front-end of the receiver uses MAX2769 chip，the baseband and signal processing part uses TI companys high-performance floating-point series of TMS320C6747 chip and field programmable logic gate array chip EP4CE115F23C8N. Based on the test results，it demonstrates that the receiver has the characteristics of small size，low power consumption and high precision.

Keywords：Beidou navigation receiver;high precision;DSP;FPGA

0  引  言

全球衛星导航系统，俗称GNSS系统。发展至今，常见的较为成熟的系统包括美国的GPS系统、俄罗斯的GLONASS系统、欧盟的GALILEO系统以及如今迅速发展的中国的BDS系统。北斗导航系统是我国独立发展、自主运行的全球卫星导航系统，是国家中长期科技发展纲要确定的16个重大专项投资中最大的专项之一。2018年12月，北斗三号基本系统完成建设，标志着北斗卫星导航正式步入全球时代。然而基于在高动态及复杂电磁环境下导航定位精度不高的问题。本文提出了一种高动态嵌入式北斗接收机的设计方案，应用性较强，且经过实验测试，验证了本款接收机适用于一些恶劣环境条件下。

1  接收机总体组成及系统架构

北斗导航接收机主要由三大部分组成，分别为：天线及射频前端模块、基带信号处理模块、定位导航解算模块。……