基于FPGA开发板的GPS模拟器数据采集验证

需要确认的事项

那目前我们已经有作为接收机硬件的开发板了，也有GPS信号模拟源了。那首先的工作自然就是先简单的采集一点数据来分析一下，是否这套硬件真的能够正常接收GPS信号的数据了。因为前面我们对FPGA开发板只是输入了点频，那如果输入是GPS L1频点的信号会是怎么样的呢。然后我们可以把这段数据截取出来在matlab上做一个算法上的捕获处理。看下是不是真的能够在matlab上捕获到卫星，才能进行下一步工作

在正式开始接收机代码开发之前，我们必须确认一些事项

1、 我们需要验证我自己配置的AD9363配置确实能够接收GPS L1 C/A码至少2MHz以上的带宽信号。

2、 必须将GPS模拟器的数据通过FPGA开发板进行短时间的采集，至少能用于matlab算法上的捕获验证，这个采集时间至少要几ms。

3、 通过算法上的捕获，我们要大致确认GPS模拟器和FPGA开发板两个时钟系统的频偏是在可接受的范围。所有卫星的频偏我们要控制在-5KHz ~ 5KHz 以内。

通过第2篇，我们得到了ADC的采样率为25MHz，我们设置了本振频率为1574MHz，那么我们理应得到1.42MHz的中频信号，下面我们通过做实验来确定上述几点是否满足。

注意：

采样率为25MHz，也将作为系统时钟的频率

中频：1.42MHz

这两个参数，后面的设计将是按照这两个参数进行的

采集结果

我们采集了65536个点，差不多2.3ms的样子。采集到的频谱如下图：

杂散真的是超级多，不过也能明显的看到在1.42MHz有一个鼓包出现，这就是L1 C/A码的频谱的位置了，至少滤波器没有将主带信号给滤掉，应该还能凑合用。（又一次留下了不会硬件的泪水，对此无能为力） 接下来依次对各个PRN码进行捕获验证，这就是上一篇文章用手机收到的卫星号，我们正好来利用一下，我们主要关心有没有峰值，以及多普勒频点的位置。采用的算法是FFT-IFFT方法，频率步进设置为500KHz，码相位为1个采样点1个。相干累加时间为1ms，非相关累加次数为2。

1、PRN5的捕获结果，放大看，多普勒频率为-4KHz左右。

2、PN13的捕获结果，放大看，多普勒频率为1KHz左右

3、PRN16的捕获结果，放大看，多普勒频率为2KHz左右

4、PRN18的捕获结果

，放大看，多普勒频率为-500Hz左右

5、PRN26的捕获结果，多普勒频率为0Hz左右

6、 PRN27的捕获结果，居然没有发现明显的峰值，虽然它的CNR确实是这几颗卫星里面最低的

7、PRN29的捕获结果。多普勒频率为-2KHz左右

8、PRN31的捕获结果，多普勒频率为-3KHz左右，这颗卫星的信号显然也没之前那几颗强了

后记

事情进展到这里，基本确定了整套硬件还是可行的，也就有了继续下去的动力。后面也就要正式开始FPGA和软件开发的工作了

审核编辑：黄飞