FPGA实现的多路GPS基带生成与控制模块设计

本研究论文探讨了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的GPS基带产生与控制模块的设计。GPS基带信号在导航定位设备开发、性能测试以及生成欺骗干扰信号中扮演重要角色。针对这个应用，设计师采用FPGA作为核心硬件平台，它能够灵活地生成C/A码和P码，同时利用直接数字式频率合成器(DDS)产生L1和L2载波，实现了多路GPS信号的可控增益输出。这种设计的突出特点是输出增益和频点均可调节，从而为射频模块提供了多路可调的基带信号和控制信号。 在系统总体方案中，设计分为硬件和软件两大部分。硬件部分包括FPGA作为主要信号处理单元，负责基带码的生成和增益控制；C8051控制电路用于与DDS通信，提供必要的控制信号；辅助电路则负责外部接口和信号的传递。外部时钟和复位信号被输入到FPGA，而DDS的参考时钟则来自于外部晶体振荡器。 系统设计的重点在于基带模块，它接收外部提供的215MHz时钟和复位信号，生成C/A码和P码，这些信号随后被送至射频调制模块进行L1和L2载波的调制，对应的频率分别为1575.42MHz和1227.60MHz。每颗GPS卫星会同时使用这两个频率传输无线电信号。 通过FPGA实现基带信号的生成，不仅简化了系统架构，降低了复杂度，还提高了集成度，使得研究者能够探索新的基带码型和应对干扰的能力。此外，该模块的多路输出能力对于模拟多路GPS信号或者进行干扰测试非常实用。 这篇论文提供了一个实用且灵活的GPS基带产生与控制模块设计，展示了FPGA在信号处理中的强大功能，并为GPS信号的安全性和干扰对抗提供了新的可能。