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文档简介

基于FPGA的微弱GPS信号捕获跟踪模块设计开题报告一、选题背景及意义GPS（全球定位系统）是目前世界上最先进的卫星导航定位系统，广泛应用于航空、航海、汽车导航、物流等领域，便捷高效。GPS信号在传播过程中势必会受到复杂环境、建筑物阻挡、干扰信号等因素的影响，使得GPS接收信号强度低下，导致GPS位置信号的精度不尽如人意。因此，如何提升GPS信号捕获和跟踪的精度是目前研究的热点之一。FPGA（现场可编程逻辑门阵列）是一种半导体器件，具有灵活可编程的特性，可在现场对硬件进行重新配置，满足不同的应用需求。在GPS信号处理方面，FPGA具有时钟频率高、可实现硬件并行处理以及功耗低等特点，特别适合用于GPS信号的加工处理。本文旨在设计一种基于FPGA的微弱GPS信号捕获跟踪模块，提升GPS定位精度，为GPS技术在各行各业的普及应用提供技术支持。二、选题依据及设计思路本文主要依据以下几个方面的考虑，来设计基于FPGA的微弱GPS信号捕获跟踪模块。2.1GPS信号特点GPS信号是一种低功率、低信噪比、高精度的信号，其特点在于接收机接受到的信号强度非常微弱，同时还存在多路径效应等现象，对信号处理的精度和实时性提出了较高的要求。2.2FPGA技术优势FPGA集成了大量的逻辑门电路和存储器单元，同时又具有高度并行处理的能力，能够以硬件设计直接面向应用，其时钟频率和计算能力非常高，在信号处理领域具有独特的技术优势。2.3设计思路通过FPGA设计，将传感器采样的GPS信号经过滤波、数据处理等步骤，去除噪音，提取出有效信息，实现GPS信号的捕获和跟踪，并通过外部接口输出GPS定位信息。三、研究内容与主要贡献本文将从以下几个方面展开研究：3.1采集GPS信号的硬件设计设计一个基于FPGA的GPS信号采集和处理模块，包含GPS天线、前置放大器、滤波器等模块，实现对GPS信号的有效捕获和前期处理。3.2GPS信号的滤波与处理针对GPS信号的特点，对信号进行滤波、放大、采样等处理，提取出有效信息，并通过校验码、载波同步等技术实现GPS信号的跟踪和定位。3.3外部接口设计设计GPS定位信息的外部接口，将GPS定位信息实现输出，并进行相关算法的校验和处理，确保输出信息的精度和可靠性。通过以上研究内容，本文的主要贡献和意义包括：1.设计了一种基于FPGA的微弱GPS信号捕获跟踪模块，提高了GPS定位的精度和实时性，从而满足了现代各行各业对于高精度GPS定位的需求。2.建立了一套完整的GPS信号捕获跟踪处理方案，拓展了FPGA在信号处理领域中的应用范围和可能性。四、预期成果与计划进度本文的预期成果为设计出基于FPGA的微弱GPS信号捕获跟踪模块，并实现GPS定位信息的输出。2019年11月-2020年3月：文献综述和项目调研；2020年4月-2020年5月：GPS信号采集的硬件设计及实现；2020年6

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