[发明专利]一种基于ZYNQ架构的GNSS接收机板卡

权利要求书

1.一种基于ZYNQ架构的GNSS接收机板卡，其特征在于，GNSS接收机板卡包括有一ZYNQ处理器和中频数据输入端，中频数据输入端用于输入中频数据至ZYNQ处理器；

ZYNQ处理器配置有：

QSPI FLASH控制器、DDR控制器、UART控制器，QSPI FLASH控制器上外挂有QSPI FLASH存储器，DDR控制器上外挂有SDRAM存储器，UART控制器用于控制UART传输器给用户TTL电平；

双核处理器和一个独立的FPGA处理器，双核处理器和FPGA处理器通过AXI总线进行数据的交互，双核处理器的其中一个内核用于运行GNSS接收机操作系统，另一个内核用于进行定位解算，FPGA处理器具有GNSS基带数据处理单元；

GNSS基带数据处理单元用于处理输入到FPGA处理器的中频数据以得到应用于双核处理器端的定位解算的原始数据；双核处理器的其中一个内核通过总线读取原始数据进行解算，解算结果或者原始数据通过UART传输器8输出给用户。

2.如权利要求1所述的基于ZYNQ架构的GNSS接收机板卡，其特征在于，ZYNQ处理器包含ARM Cortex-A9双核处理器和一个独立的Artix-7系列的FPGA处理器。

3.如权利要求2所述的基于ZYNQ架构的GNSS接收机板卡，其特征在于，双核处理器和FPGA处理器之间的数据交互采用AXI总线访问BRAM控制器实现，BRAM控制器总线宽度为32，深度为65536字节；

双核处理器的两个内核之间通过共享内存传输和接收数据，双核处理器的其中一个内核用于运行linux操作系统。

4.如权利要求1所述的基于ZYNQ架构的GNSS接收机板卡，其特征在于，中频数据输入端用于接受接收天线传送过来的GPS、北斗系统的卫星信号，完成接收信号的射频处理功能，实现接收信号射频到中频信号的转换，提供中频数据给GNSS基带数据处理单元作为输入。

5.如权利要求4所述的基于ZYNQ架构的GNSS接收机板卡，其特征在于，GNSS基带数据处理单元设有分别包括GPS、北斗信号通道的基带处理部分，通道个数根据硬件资源使用情况决定。

6.如权利要求1所述的基于ZYNQ架构的GNSS接收机板卡，其特征在于，定位解算模块根据GNSS基带数据处理单元得到的包括原始观测量伪距和载波相位信息进行处理得到接收机的位置和速度信息，通过UART输出给用户；

处理方法包括最小二乘法、加权最小二乘法、卡尔曼滤波法。

7.如权利要求1所述的基于ZYNQ架构的GNSS接收机板卡，其特征在于，QSPI FLASH控制器上外挂有128Mb的QSPI FLASH存储器，用于存储用户数据。

8.如权利要求1所述的基于ZYNQ架构的GNSS接收机板卡，其特征在于，DDR控制器上外挂有4096Mb的LPDDR2SDRAM存储器，用于系统程序运行。

9.如权利要求1所述的基于ZYNQ架构的GNSS接收机板卡，其特征在于，还包括时钟输入模块。

10.如权利要求1所述的基于ZYNQ架构的GNSS接收机板卡，其特征在于，GNSS基带数据处理单元通过本地码产生器和本地载波产生器复现接收伪码和接收载波信号，实现接收信号的解调和解扩功能，以捕获、跟踪基带信号，捕获方案基于匹配滤波器+FFT的方法实现，捕获以后利用Costas环和DLL环完成对各捕获卫星信号的连续跟踪，进而完成对信号的解调、解扩和观测量的提取；

电文处理完成卫星电文的BIT同步、帧同步功能后，结束卫星电文的提取。