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基于FPGA的GPS接收机基带处理器的研究与设计的开题报告
一、选题背景和意义
GPS全球定位系统是利用卫星测量原理实现精确测量地球表面三维空间位置的技术，已广泛应用于航空、航海、军事、交通等领域。GPS接收机是实现GPS定位导航的核心部件，其中GPS接收机基带处理器是GPS接收机的重要组成部分。目前市场上的大多数GPS接收机基带处理器采用DSP、ASIC、ARM等芯片实现，而基于FPGA的GPS接收机基带处理器则具有可编程性强、资源利用率高、易于升级等优点，越来越受到关注。
本研究旨在设计并实现一款基于FPGA的GPS接收机基带处理器，通过对GPS信号进行采集、解调、协议处理等处理流程，实现对GPS信号的解码和定位导航。对于提高GPS接收机的定位精度和可靠性具有重要意义。
二、研究内容和技术路线
本研究将从以下几个方面入手：
1.硬件设计：选择适合GPS接收机基带处理器的FPGA芯片，并结合GPS接收机的电路原理图进行电路设计，包括前端RF接收、中频处理、数字信号处理等模块的设计。
2.软件设计：采用VerilogHDL语言编写GPS接收机基带处理器的模块化程序，并符合GPS接收机协议标准，实现对GPS信号的采集、解调、校验、协议处理等功能。
3.系统集成：将硬件设计和软件设计进行系统化集成，实现对GPS信号的完整处理，并将处理后的数据输出到显示屏等外部设备上。
技术路线：
1.硬件设计阶段：学习GPS接收机的电路原理及信号处理流程，了解FPGA芯片的特性和使用方式，进行硬件电路设计，包括选型、原理图绘制、PCB布局等。
2.软件设计阶段：学习GPS信号的采集、解调、协议处理等技术，采用VerilogHDL编写GPS接收机基带处理器的模块化程序，进行功能验证和优化。
3.系统集成阶段：将硬件设计和软件设计进行集成，搭建完整的GPS接收机基带处理器系统，并进行性能测试和调试。
三、预期成果和应用
1.设计并实现一款基于FPGA的GPS接收机基带处理器，能够完成对GPS信号的采集、解调、校验、协议处理等功能。
2.通过性能测试和实测数据对GPS接收机基带处理器的定位精度和可靠性进行评估，并与市场上主流产品进行比较分析。
3.推广应用：将GPS接收机基带处理器集成到现有的GPS接收机中，提高GPS接收机的性能和精度，扩大其应用领域。也可将其应用于航空、军事、交通管理等领域。
四、进度安排
本研究计划从2021年3月开始，分为以下几个阶段：
1.硬件设计和选型：3月-4月
2.软件设计和验证：4月-6月
3.系统集成和调试：6月-8月
4.性能测试和成果总结：8月-9月
五、参考文献
1.张瑞彬,赵忠新,李国平.《GPS原理与应用》.北京:科学出版社,2007.
2.李学仁,田学荣,刘同斌.《数字GPS接收机基带处理》.北京:国防工业出版社,2009.
3.张惠宁,王亚军,周洋.《GPS接收机设计与实现》.北京:电子工业出版社,2010.
4.陈曦,刘淼静,张荣国等.“基于FPGA的GPS接收机研究与设计,”电子技术应用,vol.37,no.6,pp.52-55,2011.