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区域定位系统接收机的设计与实现

作　者: 姜冬健
导　师: 杜国平
学　校: 南京理工大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 区域定位嵌入式 GP2015 GP4020 GPRS
分类号: P228.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

本课题是防空反导实时闭环火控关键技术的子课题。课题提出了一种区域定位系统方案以满足炮弹制导的需要,并摆脱对GPS的依赖。本文以此为背景,分析了区域定位系统接收机的功能要求,完成区域定位系统接收机的设计。本文首先阐述了课题的背景,介绍了区域定位系统的总体结构,提出一种区域定位系统接收机的实现方案。论文选用了Zarlink公司的射频前端芯片GP2015和微处理器芯片GP4020为核心,外扩GPRS模块G20,结合其它相关的外围设备组成区域定位系统接收机。GP2015提供一个低功率、低成本和高可靠性的射频前端解决方案;GP4020结合了12个相互独立的相关器通道和Firefly MF1嵌入式微控制器,降低了成本,增强了功能;GPRS模块G20性能优越,体积极小,解决了GPRS数据传输终端的协议瓶颈和成本问题。本文采用模块化的方法进行硬、软件设计,将整个区域定位系统接收机分成天线、射频前端、微处理器和无线数据传输等几个单元。这种设计方法可以有效的降低各个单元之间的耦合。经实验证明,本区域定位系统接收机的方案设计合理,电路设计正确,功能符合要求,系统性能稳定、可靠,达到了预期效果。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-11
  1.1 引言  7
  1.2 课题的背景  7-8
  1.3 伪卫星技术的发展概况  8-9
  1.4 论文的主要工作  9-11
2 区域定位系统接收机的总体设计  11-19
  2.1 区域定位系统的总体结构  11-12
  2.2 区域定位系统中的定位技术  12-15
    2.2.1 GPS定位原理  12-14
    2.2.2 区域定位原理  14-15
  2.3 区域定位系统中的数据传输网络  15-16
    2.3.1 无线数据传输网络的选择  15
    2.3.2 GPRS网络介绍  15-16
  2.4 区域定位系统接收机的总体设计  16-18
  2.5 本章小结  18-19
3 区域定位系统接收机的硬件设计  19-47
  3.1 天线单元设计  19-23
    3.1.1 接收机天线  19
    3.1.2 前置低噪声放大器  19-21
    3.1.3 带通滤波器  21-23
  3.2 射频前端单元设计  23-29
    3.2.1 射频前端GP2015介绍  23-24
    3.2.2 射频前端滤波电路  24-26
    3.2.3 锁相环滤波器电路  26-28
    3.2.4 晶体振荡器电路  28-29
  3.3 微处理器单元设计  29-38
    3.3.1 GP4020微处理器介绍  29-31
    3.3.2 时钟电路  31-32
    3.3.3 复位电路  32-35
    3.3.4 存储器扩展电路  35-38
  3.4 调试电路与串口单元设计  38-40
    3.4.1 调试测试电路  38-39
    3.4.2 串口通信电路  39-40
  3.5 无线数据传输单元设计  40-44
    3.5.1 GPRS模块介绍  40-42
    3.5.2 GPRS模块接口电路  42-44
  3.6 电源电路  44-45
  3.7 本章小结  45-47
4 区域定位系统接收机的软件设计  47-67
  4.1 开发环境的介绍  47-48
  4.2 软件的总体设计  48-49
  4.3 数字信号处理子程序设计  49-54
    4.3.1 载波跟踪子单元  50-51
    4.3.2 伪随机码跟踪子单元  51-52
    4.3.3 测量数据读取子单元  52-54
  4.4 解码子程序设计  54-55
  4.5 串口通信程序设计  55-59
  4.6 无线数据传输子程序设计  59-65
    4.6.1 GPRS通信原理  59
    4.6.2 AT指令集  59-60
    4.6.3 G20模块工作流程  60-62
    4.6.4 无线数据传输处理子单元  62-65
  4.7 本章小结  65-67
5 全文总结  67-69
致谢  69-71
参考文献  71-72

区域定位系统接收机的设计与实现

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