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基于FPGA的GNSS信号快速捕获算法的研究与实现的开题报告
一、选题背景
全球卫星定位系统（GNSS）是一种将地面接收器与全球定位卫星连接起来的技术，最早由美国开发。该技术包括GPS，GLONASS，Galileo和Beidou等卫星系统。GNSS的应用领域越来越广泛，例如汽车导航，船舶导航，飞行器导航等。但是，GNSS接收机需要在可能信号被干扰的环境下进行高效的信号捕获。因此，本设计项目将研究基于FPGA的GNSS信号快速捕获算法。
二、选题意义
1.提高GNSS对干扰的抵抗能力
随着可用频段数量的增加，GNSS系统成为广泛使用的导航资源。当然，全球导航卫星系统（GNSS）在掩蔽和干扰面前也变得更加脆弱。因此，为了获得更好的信号质量，需要提高GNSS接收机的抗干扰能力以避免信号中断的问题。
2.实现GNSS信号快速捕获
在室内，城市峡谷或林中，由于信号多次反射，信号捕获变得十分困难，因此需要一种能够快速捕获信号的算法。FPGA通过高速并行处理，极大地提高了处理速度，这种实现方式将非常有利于使捕获时间更短。
三、研究内容
1.现有主流GNSS信号捕获算法研究
电话频率微调（DFT）算法，滑动窗口积分（SWI）算法以及离散Prolate之间已经有了丰富的研究。本文将通过阅读相关论文和书籍，用数学方法深入研究现有算法。
2.FPGA硬件环境下的零延迟快速捕获算法
本文将提出一种基于FPGA的互相关快速捕获算法，以及该算法的实现方法。在高速数据处理方面，FPGA技术可以大大提高计算速度，因此基于FPGA的实现将大大提高捕获速度，极大地缩短信号捕获过程。
四、研究计划与进度
1.初期阅读文献
主要目的是寻找并研究不同的GNSS信号捕获算法，并选择与EFPGA捕获算法相关的材料类型进行阅读。
时间：1周
2.算法研究
选择对GNSS信号捕获有重要意义的DFT、PW、SWI等算法进行详细研究，并深入挖掘算法底层的物理和数学原理。
时间：2周
3.算法结构实现
建立GNSS信号捕获算法结构，并开始编写代码。
时间：1周
4.算法经验值实现
构建基于FPGA/CPLD硬件解决方案的GNSS信号捕获的快速经验解决方案。
时间：2周
5.结果分析和研究报告撰写
对实验数据进行分析，提出实验结果的应用前景并书写研究报告。
时间：3周
总计划时间：10周
五、预期成果
1.基于FPGA的GNSS信号快速捕获算法的设计与实现。
2.用基于FPGA的解决方案相比，传统算法在捕获时间方面具有更高的性能，并且能够有效地处理干扰情况下的信号。
3.提出一种提高GNSS接收机抗干扰能力的解决方案。
六、结论
通过本设计项目的实施，预计将研究出一种基于FPGA的GNSS信号快速捕获算法，并提出如何将此算法应用于GNSS接收器中的方法。这种算法与传统的捕获算法相比，具有更短的捕获时间和更好的抗干扰能力，因此该算法将成为广泛使用的GNSS接收机通信解决方案之一。