基于FPGA的GPS数据采集存储电路设计开题报告

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1、 毕业设计开题报告 学学 生生 姓姓 名：名： XX 学学 号：号： XXXXXX 学学 院 、 系院 、 系 ： 信息商务学院信息与通信工程系 专专 业业 ： 电气工程机器自动化 论论 文文 题题 目目： 基于 FPGA的 GPS 数据采集存储电路设计 指 导 教 师指 导 教 师 : X X XXXX 年 X 月 X 日 毕毕 业业 设设 计计 开开 题题 报报 告告 基于基于 FPGAFPGA 的的 GPSGPS 数据采集存储电路设计数据采集存储电路设计 一一 本课题研究的背景及意义 五十年代后期，美国出于自身的政治、军事和经济利益的考虑，开始研制卫星导航 系统，经过三十多年的努力，耗资

2、 300 多亿美元，终于建成了本世纪航天史上最成功、 最有意义的工程之一-全球卫星定位系统 GPS（Global Positioning System） ，成为 继阿波罗登月计划和航天飞机计划之后第三项庞大工程，GPS 能连续、实时、高精度地 为用户提供三维位置、三维速度和时间信息，并能覆盖全球和全天候工作。1994 年 4 月 3 日，24 颗 Block-II 型工作卫星发射完毕，系统投入全面运行。 GPS 最初主要用于军事和涉及国家重要利益的民用领域，可实现飞机舰船的导航、 部队调动、军事目标定位、武器的精确制导等，特别是在沙漠风暴和对科索沃的轰炸这 两场典型高技术战争中，GPS 大量用

3、于巡航导弹的制导，打击目标的选择，甚至地面士 兵都随身携带便携式定位装置，可以说，GPS 是现代高技术武器的眼睛。 鉴于 GPS 的军事上非凡的表现和巨大的实用价值， 美国总统克林顿颁布法令， 将 GPS 向民用领域免费开放，同时在 2000 年 5 月 1 日起停止 S/A 政策，对民用码不加干扰， 使民用定位精度大大提高。 另外，前苏联也发展了自己的全球定位系统：Glonass，同 样也免费向民用市场开放使用；国际通信协会也有类似 GPS 的系统。相信不远的将来， 我们也能享受到我国自己的卫星定位系统给我们带来的方便。 现在 GPS 已发展成为一个高速成长的产业，广泛应用于车辆定位、航海航

4、空、测量 等民用行业，特别是移动目标的定位监控、防盗报警和指挥调度。 全球定位系统（Global Positioning System）是一个由覆盖全球的 24 颗卫星组 成的卫星定位系统，以全天候、高精度、自动化、高效率等显著特点成为当今世界上使 用最广泛的全球精密导航系统。如何实时采集存储 GPS 定位信息对载体的姿态了解有着 显著的意义。 二 本课题国内外研究现状 1、美国 GPS 系统自身的更新 美国为了充分 利用 GPS 系统的商业价值，独霸全球的导航定位市场，近年来对 GPS 系统进行了一系列的更新。首先，从 2000 年 5 月 2 日起，停止实施 “SA”政策，并将 在 GPS

5、 卫星 L2 频率信号上增设 C/A 码。2005 年前，在 GPS 新型工作卫星 Block II F 上增设第三频率 1176.45MHz，以提高 GPS 动态和静态定位精度。GPS III 计划除了继承 GPS 更新计划外，重点是放弃现有 24 颗中高轨道（MEO）卫星星座方案，采用全新的 33 颗 HEO+GEO 卫星星座（HEO 为高椭圆倾 角轨道，GEO 为在赤道上空的静止卫星），除采 用更稳定的频标和提高信号可靠性等措施外，GPS III 卫星将采用新的 M 码以增强保密 和抗干扰功能。GPSIII 预计在 20152020 年投入运行，计划将对军用平台提供 25 年的 卫星导航

6、服务。 2、欧洲伽利略计划 为打破美国全球定位系统独霸天下的局面，开创欧盟空间大地测量和航天事业的新 阶段，2002 年 3 月 26 日，欧盟 15 个成员国的交通部长在布鲁塞尔决定开始 启动伽利 略卫星导航定位系统计划。该计划基于如下三点考虑： 政治和军事上。目前的 GPS 系统在全世界各个领域的广泛应用，使得各国在技术、 市场、军事等 方面对美国有过多依赖，欧盟要想独立成为多边世界的一极，实现欧洲 自主防务，必须打破这种依赖； 技术上。欧盟意识到卫星导航在未来的应用会更加广泛而普 及，然而目前这种技 术由美国和俄罗斯的军方控制，要想在巨大的市场中为欧洲的高科技产业界创造机会， 为他们进入这一市场提供了关键技术的平台必须打破技术 垄断，而作为一项基础设施， 首先要建立一套卫星导航系统； 安全上。由军方控制的 GPS 和 GLONASS 系统，一般用户只能获得定位服务，信号的 安全性和 连续性都是没有保证的，一旦信号错误或者信号被关闭，对用户造成的影响 是难以估计的，有的甚至危及生命安全。 Galileo 系统并不是重复 GPS 或者是 GLONASS