一种基于单北斗的基带处理板及数据处理方法与流程

专利2025-06-03  28


本发明涉及通信领域,尤其涉及一种基于单北斗的基带处理板及数据处理方法。


背景技术:

1、现有的基带处理板普遍聚焦于卫星系统信号接收处理,通常采样通用主板cpu+专用pvt处理模块的方案架构;但是,现有技术未能充分发挥单北斗系统的优势,缺乏对单北斗信号的专业化处理,且系统的整体性能和效率不高,单板功耗和体积均较大。


技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的缺点,提供了一种基于单北斗的基带处理板及数据处理方法,解决了现有技术存在的不足。

2、本发明的目的通过以下技术方案来实现:一种基于单北斗的基带处理板的数据处理方法,所述方法通过fpga处理芯片实现,所述fpga处理芯片包括可编程逻辑部分以及core0和core1两个arm核;

3、fpga处理芯片的可编程逻辑部分完成北斗信号的捕获和跟踪;

4、所述core1用于基带信号的捕获跟踪控制,并将生成的导航电文和观测量写入共享内存,供core0处理;

5、所述core0读取共形内存数据,进行导航电文的解析和pvt解算,并接收外部控制指令,输出nmea、rtcm协议以及其它格式的协议,以共享内存的方式配置core1的捕获跟踪参数,接收rtcm数据实现rtk定位,实现系统升级、数据备份恢复和日志存储。

6、所述core0和core1之间的数据处理过程包括:

7、core0下发捕获命令给core1,core1开启通道模块,控制伪码产生器产生伪码,并启动捕获模块;

8、可编程逻辑部分通过捕获模块匹配滤波并进行fft完成信号搜索,同时core0进行通道的捕获与跟踪状态的维护与刷新;

9、可编程逻辑部分判断是否搜索成功,如果成功core1获取信号码相位数据与多普勒偏移数据,并完成环路滤波参数计算与环路控制,然后可编程逻辑部分通过跟踪通道模块对信号码的nco和信号载波的nco处理完成信号同步跟踪,同时core0进行通道的捕获与跟踪状态的维护与刷新;

10、core1完成位同步、帧同步、电文译码和解析后通过core0进行后续数据处理。

11、所述通过core0进行后续数据处理包括:

12、core0获取core1发送的电文,同时获取可编程逻辑部分发送的伪码nco计数、位计数、帧计算和载波nco计数后进行定位、测速、定时运算;

13、core0向可编程逻辑部分发送设置的本地时间,可编程逻辑部分通过tic模块完成内部时间计数,产生观测量采样中断信号给跟踪通道模块,同时core0进行数据协议组帧和输出。

14、一种基于单北斗基带处理板,它包括fpga处理芯片以及与其连接的外围电路,所述fpga处理芯片包括可编程逻辑部分和core0与core1两个arm核;

15、所述可编程逻辑部分完成北斗信号的捕获和跟踪;

16、所述core1用于基带信号的捕获跟踪控制,并将生成的导航电文和观测量写入共享内存,供core0处理;

17、所述core0读取共形内存数据,进行导航电文的解析和pvt解算,并接收外部控制指令,输出nmea、rtcm协议以及其它格式的协议,以共享内存的方式配置core1的捕获跟踪参数,接收rtcm数据实现rtk定位,实现系统升级、数据备份恢复和日志存储。

18、所述core0和core1之间的数据处理过程包括:

19、core0下发捕获命令给core1,core1开启通道模块,控制伪码产生器产生伪码,并启动捕获模块;

20、可编程逻辑部分通过捕获模块匹配滤波并进行fft完成信号搜索,同时core0进行通道的捕获与跟踪状态的维护与刷新;

21、可编程逻辑部分判断是否搜索成功,如果成功core1获取信号码相位数据与多普勒偏移数据,并完成环路滤波参数计算与环路控制,然后可编程逻辑部分通过跟踪通道模块对信号码的nco和信号载波的nco处理完成信号同步跟踪,同时core0进行通道的捕获与跟踪状态的维护与刷新;

22、core1完成位同步、帧同步、电文译码和解析后通过core0进行后续数据处理。

23、所述通过core0进行后续数据处理包括:

24、core0获取core1发送的电文,同时获取可编程逻辑部分发送的伪码nco计数、位计数、帧计算和载波nco计数后进行定位、测速、定时运算;

25、core0向可编程逻辑部分发送设置的本地时间,可编程逻辑部分通过tic模块完成内部时间计数,产生观测量采样中断信号给跟踪通道模块,同时core0进行数据协议组帧和输出。

26、所述外围电路包括与fpga处理芯片连接的电源部分、射频部分、接口部分、rtc和时钟部分;所述接口部分包括网络接口、usb接口、rs422/232接口。

27、本发明具有以下优点:一种基于单北斗的基带处理板及数据处理方法,通过fpga芯片内双arm核+逻辑处理单元协同完成信号处理,相较于传统的多卫星系统接收机,arm中两核各司其职,搭配fpga逻辑部分完成整个接收机的各项功能,可以更有效地提取导航信息,提高定位效率,实现更高效、更精准的信号处理能力。



技术特征:

1.一种基于单北斗的基带处理板的数据处理方法,其特征在于:所述方法通过fpga处理芯片实现,所述fpga处理芯片包括可编程逻辑部分以及core0和core1两个arm核;

2.根据权利要求1所述的一种基于单北斗基带处理板的数据处理方法,其特征在于:所述core0和core1之间的数据处理过程包括:

3.根据权利要求2所述的一种基于单北斗基带处理板的数据处理方法,其特征在于:所述通过core0进行后续数据处理包括:

4.一种基于单北斗基带处理板,它包括fpga处理芯片以及与其连接的外围电路,其特征在于:所述fpga处理芯片包括可编程逻辑部分以及core0和core1两个arm核;

5.根据权利要求4所述的一种基于单北斗基带处理板,其特征在于:所述core0和core1之间的数据处理过程包括:

6.根据权利要求5所述的一种基于单北斗基带处理板,其特征在于:所述通过core0进行后续数据处理包括:

7.根据权利要求4所述的一种基于单北斗基带处理板,其特征在于:所述外围电路包括与fpga处理芯片连接的电源部分、射频部分、接口部分、rtc和时钟部分;所述接口部分包括网络接口、usb接口、rs422/232接口。


技术总结
本发明涉及一种基于单北斗的基带处理板及数据处理方法,通过FPGA处理芯片实现,其包括可编程逻辑部分以及Core0和Core1;FPGA处理芯片的可编程逻辑部分完成北斗信号的捕获和跟踪;Core1用于基带信号的捕获跟踪控制,并将生成的导航电文和观测量写入共享内存,供Core0处理;Core0读取共形内存数据,进行导航电文的解析和PVT解算,并接收外部控制指令,输出NMEA、RTCM协议,配置Core1的捕获跟踪参数,接收RTCM数据实现RTK定位,实现系统升级、数据备份恢复和日志存储。本发明通过FPGA芯片内双ARM核+逻辑处理单元协同完成信号处理,可以更有效地提取导航信息,提高定位效率。

技术研发人员:陈曦,邓先锋,曹科,吴雨,李雪,钟仪
受保护的技术使用者:四川九洲北斗导航与位置服务有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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