一种基于Fpga的gps信号生成方法技术

本发明专利技术提供一种基于Fpga的gps信号生成方法，涉及无线通信技术领域。该生成方法，具体包括以下步骤：S1.确定信号需求，根据所需信号方向和目的进行包含至少一个变量规则的预制信号规则模板；S2.定点生成，确定信号生成频率、波形和幅度的信号加载值。可用于发射多种不同的gps信号，无需另外制板实现信号源结合发送，可以在任意要求的频段上实现多种样式的信号，可以根据需要，通过输入控制参数，实时改变组合的模式，且结构简单、控制灵活、节省时间和成本，还有利于信号源的改进，同时该方法的适应性和可扩展性好，仅需进行适应性修改，调整预制信号模板的变量参数即可快速实现对多种体制的gps信号模拟。制的gps信号模拟。

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【技术实现步骤摘要】

一种基于Fpga的gps信号生成方法

[0001]本专利技术涉及无线通信

，具体为一种基于Fpga的gps信号生成方法。

技术介绍

[0002]随着GPS现代化的实施，GPS卫星上越来越多的采用在L2载频上加发民用信号，以使得GPS民用用户也能够用L1和L2双频以校正电离层传播误差，而这一信号采用了特殊的民用中等长度码(CM码)和民用长码(CL码)进行时分复用，更适合在室内、林荫路、隧道等微弱环境下应用。

[0003]FPGA是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物，是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的，FPGA的全称为Field

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Gate Array，即现场可编程门阵列。常见FPGA的应用领域有算法加速、视频图像处理、通信领域、医疗领域以及安防领域等。自在1984年创造出FPGA以来，这种可编程逻辑器件凭借性能、上市时间、成本、稳定性和长期维护方面优势明显，在通信、医疗和安防等领域占有一席之地。

[0004]然而，如现有专利(公开号：)基于FPGA的DMRS信号生成方法；专利(公开号：)一种基于FPGA的PWM信号生成方法；专利(公开号：)基于FPGA的主动声纳信号生成的方法及系统，可知，目前通过FPGA生成的信号多种多样，但是缺少一种应用于GPS信号生成和转换变频的生成方法。

技术实现思路

[0005](一)解决的技术问题

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于Fpga的gps信号生成方法，解决了现有技术中基于FPGA的信号生成缺少与gps信号应用和转换变频的生成方法的问题。

[0007](二)技术方案

[0008]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种基于Fpga的gps信号生成方法，具体包括以下步骤：

[0009]S1.确定信号需求

[0010]根据所需信号方向和目的进行包含至少一个变量规则的预制信号规则模板；

[0011]S2.定点生成

[0012]确定信号生成频率、波形和幅度的信号加载值，通过基于Fpga内部端口资源端进行定向信号生成；

[0013]S3.信号处理

[0014]通过利用12位二进制进行小数整合，利用频率合成器进行接收基于Fpga资源端生成的定向信号并完成字符整合，同时由切割开关进行定向信号的切割输出；

[0015]S4.定向转换

[0016]将S3中完成小数整合、字符整合和切割输出处理的定向输出信号由变频模块进行

变频；

[0017]S5.信号发出

[0018]将最终变频的定向输出信号发生至发送器，利用乘法运算和三角函数运算模块完成最终信号的虚实计算后生成最终信号并发生。

[0019]优选的，所述S1中的预制信号规则模块中包含的变量规则包括信号种类、频率和幅度三大变量。

[0020]优选的，所述S2中的基于Fpga内部端口资源端为基于FPGA内部双口RAM资源，通过端口1写入定向信号参数，通过端口2按信号产生时序输出定向信号、前导信号以及信号频率控制字、幅度控制字的控制信号，其中前导信号与定向信号之间时序固定并位于定向信号前输出。

[0021]优选的，所述S3中的12位二进制小数整合利用12位二进制乘法进行小数扩大，并以整数表示，频率合成器根据基于Fpga输出的频率控制字和幅度控制字产生对应的连接波信号。

[0022]优选的，所述S4中的变频模块包含两个生成时钟和中频信号变频，其中两个生成时钟并行设计。

[0023]优选的，所述S4中的变频模块包括基于Fpga变频单元和基于初始的预制信号规则模板进行信号变频单元，其中基于Fpga变频单元和基于初始的预制信号规则模板进行信号变频单元串行连接。

[0024]一种基于Fpga的gps信号生成方法的生产系统，包括综合控制单元和Fpga单元，所述综合控制单元连接有信号合成器，所述信号合成器连接有变频模块，所述变频模块连接有信号生成器，所述信号生成器连接有信号发送器，所述综合控制单元与Fpga单元电性连接。

[0025](三)有益效果

[0026]本专利技术提供了一种基于Fpga的gps信号生成方法。具备以下有益效果：

[0027]1、本专利技术提供了一种基于Fpga的gps信号生成方法，该方法产生的信号在频率、幅度和其他各种参数均实现可调，不仅可用于发射多种不同的gps信号，无需另外制板实现信号源结合发送，可以在任意要求的频段上实现多种样式的信号，可以根据需要，通过输入控制参数，实时改变组合的模式，且结构简单、控制灵活、节省时间和成本，还有利于信号源的改进，同时该方法的适应性和可扩展性好，仅需进行适应性修改，调整预制信号模板的变量参数即可快速实现对多种体制的gps信号模拟。

具体实施方式

[0028]下面将结合实施例，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。

[0029]实施例：

[0030]本专利技术实施例提供一种基于Fpga的gps信号生成方法，具体包括以下步骤：

[0031]S1.确定信号需求

[0032]根据所需信号方向和目的进行包含至少一个变量规则的预制信号规则模板；

[0033]其中预制信号规则模块中包含的变量规则包括信号种类、频率和幅度三大变量，用以确定生成的gps信号的特征，可明确所需方向，避免生成的信号方向出现问题，同时可根据三大变量进行调整和信号的变频需要；

[0034]S2.定点生成

[0035]确定信号生成频率、波形和幅度的信号加载值，通过基于Fpga内部端口资源端进行定向信号生成；

[0036]内部使用的基于Fpga内部端口资源端为基于FPGA内部双口RAM资源，通过端口1写入定向信号参数，通过端口2按信号产生时序输出定向信号、前导信号以及信号频率控制字、幅度控制字的控制信号，其中前导信号与定向信号之间时序固定并位于定向信号前输出，其前导信号先到达合成器进行输出调试，保证位于时序后的定向信号由合成器进行输出时，合成器能够输出稳定的频率和幅度；

[0037]S3.信号处理

[0038]通过利用12位二进制进行小数整合，利用频率合成器进行接收基于Fpga资源端生成的定向信号并完成字符整合，同时由切割开关进行定向信号的切割输出；

[0039]其中12位二进制小数整合利用12位二进制乘法进行小数扩大，同时将最终数进行向上取整，以整数表示；频率合成器根据基于Fpga输出的频率控制字和幅度控制字产生对应的连接波信号；而切割开关利用通信模块与Fpga输出控制端电性连接，通过其控制端的控

【技术保护点】

【技术特征摘要】

1.一种基于Fpga的gps信号生成方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1.确定信号需求根据所需信号方向和目的进行包含至少一个变量规则的预制信号规则模板；S2.定点生成确定信号生成频率、波形和幅度的信号加载值，通过基于Fpga内部端口资源端进行定向信号生成；S3.信号处理通过利用12位二进制进行小数整合，利用频率合成器进行接收基于Fpga资源端生成的定向信号并完成字符整合，同时由切割开关进行定向信号的切割输出；S4.定向转换将S3中完成小数整合、字符整合和切割输出处理的定向输出信号由变频模块进行变频；S5.信号发出将最终变频的定向输出信号发生至发送器，利用乘法运算和三角函数运算模块完成最终信号的虚实计算后生成最终信号并发生。2.根据权利要求1所述的一种基于Fpga的gps信号生成方法，其特征在于：所述S1中的预制信号规则模块中包含的变量规则包括信号种类、频率和幅度三大变量。3.根据权利要求1所述的一种基于Fpga的gps信号生成方法，其特征在于：所述S2中的基于Fpga内部端口资源端为基于FPGA内部双口RAM资源，通过端口1写入定向信号参数，通过端口2按信号产生时序输出定向信号、前导信号以及信号频率控...

【专利技术属性】

技术研发人员：王俊，周云飞，

申请(专利权)人：福建金石电子有限公司，

类型：发明

国别省市：

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