摘要：在高动态条件下，结合gec公司的十二通道相关器gp2021，讨论了cps接收机的结构设计和研制高动态cps接收机所涉及到的关键技术，以及dsp在接收机中的功能。

关键词：高动态 gps dsp

gps是美国建立的高精度全球卫星定位导航系统，在陆地、海洋、航空和航天等领域有着广泛的应用。而高动态gps接收机则可应用于导弹、卫星、飞机导航等许多场合，但由于高动态gps接收机涉及军工等敏感领域，故国外的相关技术或产品对我国是封锁的，有关高动态的核心解决技术在各种文献中也见之甚少，相关技术必须自主开发。

gps接收机的实时动态性能、定位精度以及功能的丰富性与其所选用的cpu性能有很大关系。具有较大动态范围的接收机的实时运算量大、刷新速度高，对微处理器提出了更高的要求，即接收机应具有较高的数字信号处理能力。dsp芯片具有适合于数字信号处理的软件和硬件资源，它运算速度快、接口方便、编程方便、稳定性好、精度高、集成方便，可用于复杂的数字信号处理算法。因此笔者的gps接收机使用dsp芯片作为中央处理器。在此基础上，采用一系列的算法，如利用接收机原始的伪距和伪距变化率进行gps／ins组合算法和抗多径算法及设计新的载波跟踪环路等，提高接收机的抗干扰和动态性能及定位精度。

1 接收机的结构设计

采用相关接收技术的gps接收机一般可以分为三个功能模块：射频前端模块，信号处理模块和应用处理模块，如图1所示。高动态gps接收机组成与其类似，关键在于信号处理模块具有快速捕获功能和较大的捕获、跟踪带宽。

信号处理模块的主要功能是对信号进行捕获、跟踪、解扩、解调等，提取观测量和导航电文数据。gps扩频信号的解扩一般通过相关接收技术完成，信号处理模块的核心就是相关器。多通道接收机一般采用多通道相关器实时地跟踪4颗或4颗以上的卫星信号。

以gp2010、gp2021芯片组作为接收前端和相关器，gp2021由时基产生电路、地址译码器、状态寄存器及12通道独立跟踪模块等组成。其中每一独立跟踪模块包含载波dco、码dco、相关器和相应的载波整周计数器、码相位和历元计数器等。 相关器还提供了一个5．714mhz时钟给gp2010，对gp2010的4．309mhz信号进行欠采样，得到1．405mhz的中频数字信号。gp2010输出中心频率为1．405mhz的中频信号给gp2021。gps接收机前端和相关器如图2所示。