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基于FFT的GPS信号并行捕获的研究及其FPGA实现的开题报告
一、研究背景及意义
随着卫星导航的广泛应用，全球定位系统（GPS）已成为现代化社会不可或缺的一部分，也成为时间同步、地理测量、探测和导航等领域的关键技术。但是，GPS接收器需要处理高速时变的信号，以提取卫星信号，这使得GPS接收器的设计和实现变得复杂而困难。
传统的GPS信号捕获算法通常使用卷积算法或者快速傅里叶变换（FFT）算法。卷积算法由于计算量大，使用FPGA实现需要较高的资源消耗；而FFT算法计算速度快、精度高，可大大减少计算量，更适合用于GPS信号的捕获。
同时，为进一步提高GPS接收器的捕获速度和精度，采用并行计算的方法对FFT算法进行优化成为一种重要的方法。该研究可以为加速GPS捕获、提高质量和可靠性等方面带来巨大的意义。
二、研究目标和内容
本研究的目标是设计和实现一种基于FFT的GPS信号并行捕获算法，并在FPGA平台上进行实现和测试。具体内容包括：
1.对FFT算法进行分析和研究，设计基于FFT的GPS信号并行捕获算法。
2.在FPGA平台上实现并行计算模块，通过使用多个硬件核心并行计算，提高算法的并行度，并且减少计算时间。
3.对设计的算法进行性能测试和优化，通过对各部分算法的优化，提高算法的性能和准确性。
三、研究方法和技术路线
本研究的方法主要为基础理论研究和实验研究相结合的方法。具体技术路线如下：
1.阅读国内外文献，系统学习GPS信号捕获算法及FPGA实现技术；
2.设计基于FFT的GPS信号并行捕获算法，包括信号预处理、频率搜索和码搜索等模块的设计；
3.在FPGA平台上实现并行计算模块，将FFT算法并行化，提高算法的并行度，具体包括优化数据并行路径、抖动优化、基于FPGA的调度和处理等；
4.对实现的算法进行功能测试和性能测试，通过对算法的单板实现和软件仿真测试，对算法进行优化和改进。
四、研究的创新性和贡献
本研究的创新性和贡献主要体现在以下几个方面：
1.设计一种基于FFT的GPS信号并行捕获算法，提高了GPS信号捕获的准确性和速度；
2.在FPGA平台上实现了并行计算模块，利用多核心并行计算实现了GPS信号的捕获；
3.对算法进行了优化和改进，提高了算法的性能和准确性，从而为GPS接收器的设计和实现提供了一种新的思路。
五、预期结果和实际应用价值
本研究预期实现一个基于FFT的GPS信号并行捕获算法，并在FPGA平台上进行测试和验证。预期结果为：
1.实现一个基于FFT的GPS信号捕获算法；
2.在FPGA平台上实现GPS信号并行计算模块，提高算法的速度和准确性；
3.对所实现的算法进行各项性能测试和优化，提高算法的稳定性和可靠性。
该研究成果可应用于GPS接收器的设计和制造中，提高GPS信号捕获的准确性和速度，具有广泛的应用价值。