ModelSim支持的GPS捕获算法FPGA仿真验证

本文主要探讨了"基于ModelSim的接收机捕获算法仿真"这一主题，由刘宇隆和吴晓非两位作者共同完成，其中刘宇隆专注于信息与信号处理和卫星通信领域，而吴晓非则作为硕士生导师，研究方向包括移动通信、IPQoS以及无线通信。他们的研究焦点在于GPS接收机捕获算法的设计和实现，这是卫星导航系统中的关键环节，用于定位和跟踪卫星信号。 文章首先介绍了GPS捕获算法的基本原理，这是一种用于在接收设备中识别和锁定卫星信号的技术，对于精确的时间同步和定位至关重要。捕获过程通常涉及到搜索、匹配和锁定等步骤，目标是快速且准确地找到卫星信号的特定频率和代码模式。 为了验证算法的有效性和FPGA（现场可编程门阵列）设计的正确性，作者利用ModelSim仿真器进行了一系列实验。ModelSim是一款广泛应用于硬件描述语言（HDL）验证的工具，特别适合于FPGA设计的仿真。作者构建了一个基于C语言的接收机系统仿真平台，用于生成模拟的数字卫星中频信号，这些信号被导入到ModelSim环境中进行仿真。 在仿真过程中，作者对比了C语言平台与ModelSim仿真平台的结果，具体关注的是捕获频率和C/A码相位。通过这两项关键指标的匹配，他们成功地证实了FPGA设计的语法和功能实现了预期的功能，即能够有效地捕捉和解析GPS信号。 关键词部分强调了本研究的关键要素，包括GPS接收机、捕获算法、FPGA以及ModelSim仿真技术，这些都是现代卫星通信和导航系统设计中的核心技术。通过这篇文章的研究，读者不仅可以了解GPS捕获算法的原理，还能深入理解如何利用ModelSim这样的仿真工具来验证和优化硬件实现，这对于从事类似领域的研究人员和工程师具有重要的参考价值。