Реализация четырехканального полночастотного радиочастотного приемника GNSS с FPGA – для точного позиционирования спутников.

концепция

Глобальная навигационная спутниковая система (ГНСС), также известная как Глобальная навигационная спутниковая система, представляет собой космическую систему, которая может предоставлять пользователям всепогодные трехмерные координаты, информацию о скорости и времени в любой точке земной поверхности или околоземного пространства. Система радионавигации и позиционирования. Он состоит из одной или нескольких группировок спутников и их систем расширения, необходимых для поддержки конкретных операций.

В число четырех крупнейших в мире поставщиков спутниковых навигационных систем, объявленных Международным комитетом по глобальным спутниковым навигационным системам, входят китайская спутниковая навигационная система Бэйдоу (BDS), американская система глобального позиционирования (GPS), российская спутниковая навигационная система ГЛОНАСС (ГЛОНАСС) и европейская Спутниковая навигационная система Союза Галилео (GALILEO).

Открытый исходный код, недорогой, эффективный и высокопроизводительный прием GNSS

Главный герой этой статьи — человек по имени NUT2NT+. из Открытый исходный кодаппаратное обеспечение+программное обеспечениеиз Интегрированная платформа。

NUT2NT+ — это NT1065 Чип-билдинг из Открытого здания исходный кодовый, многочастотный, многосигнальный интерфейс GNSS Плата приемника. Это маломощное, недорогое устройство «все в одном». GNSS Радиочастотный приемник для любителей спутниковой навигации.

Открытый исходный код

Аппаратное обеспечение NUT2NT+ипрограммное обеспечение Все Открытый исходный кодиз - Позволяет пользователю устанавливать режим и частоту приемника, непрерывно захватывать все сигналы и иметь полный контроль над основными функциями обработки.

Полностью функциональный

NUT2NT+ разработан для максимальной гибкости.

• Соответствует всем стандартам GNSS: GPS, ГЛОНАСС, Galileo, BeiDou, IRNSS и будущим стандартам.
• Принимает все диапазоны GNSS: L1/L2/L3/L5, G1/G2/G5, B1/B2, E1/E5 и будущие диапазоны.
• Потоковая передача данных с высокой пропускной способностью: непрерывная передача данных со скоростью до 50 МБ/с через USB 3.0 Type-C.
• Быстрая обработка: использование FPGA для обработки данных
• Открытый исходный кодпрограммное обеспечение: для спектра GNSS Мониторинг сигнала
• Низкое энергопотребление: Питание через USB: 5 В при 0,3 А.
• Небольшой размер: размеры материнской платы составляют 100 мм х 50 мм х 10 мм.
• Power injector схема: для антенн с короткими замыканиями постоянного тока, таких как диполи или ПИФА. Эту схему можно сделать с помощью программного обеспечения обеспечениеконтроль。

Области применения

Гибкость NUT2NT+ имеет бесконечное количество применений, например:

• используется для Автономное вождениеиз GNSS датчик
• С РА125 Антенна изNUT2NT+ может использоваться как Автономная. вождение автомобиля из Точное позиционирование GNSS приемник. Сегодня Автономное Автомобили вождения оснащены мощными технологическими платформами, такими как NVIDIA Drive ПХ2. в силу NUT2NT+ Вычислительная мощность, необходимая для всех MIPS из GNSS Задачи приемника доступны в программе обеспечениезавершено в。

Многодиапазонный регистратор ГНСС «черный ящик»

NUT2NT+ с антенной RA125 можно подключить к небольшим недорогим встраиваемым платформам, таким как ROCK64. Все образцы сигналов GNSS могут записываться непрерывно без каких-либо потерь, а также загружаться и обрабатываться в автономном режиме вне рекордера. Его можно использовать для реконструкции аварии или измерения отражений GNSS.

Блок-схема системы

Аппаратное обеспечение NUT2NT+

• Чип приемника: NT1065
• Контроллер USB 3.0: CYUSB3014, поддерживает режим USB 2.0.
• USB-разъем: USB 3.1 Тип-C
• Решетка ECP5 FPGA: 12K LUT + 28 модулей DSP (LFE5U-12)
• Часы: TCXO 10 МГц, припаянные
• RF-вход: два, выделенный диапазон частот
• РЧ-вход: эталонный минимальный уровень шума — 5 д Б.
• Разрешение АЦП: два бита
• Частота АЦП: до 99 МГц
• Пример передачи: непрерывный полный поток от 10 до 50 Мбайт/сек.
• Потребляемая мощность: 5 В @ 0,3 А от USB
• Размеры: 100 мм х 50 мм х 10 мм
• Стандарты ГНСС: GPS, ГЛОНАСС, Galileo, BeiDou, IRNSS и будущие стандарты.
• Все диапазоны GNSS: L1/L2/L3/L5, G1/G2/G5, B1/B2, E1/E5 и будущие диапазоны.

Программное обеспечение NUT2NT+

Исходный код программного обеспечения доступен на GitHub (конец статьи). Программное обеспечение включает в себя:

• Дампер (граббер) сигналов программное обеспечение, исходный код находится на GitHub (https://github.com/amungo/AmungoFx3Dumper)
• Программное обеспечение Spectrum Analyser, исходный код находится на GitHub (https://github.com/amungo/ItsFx3).
• Поддержка API libusb
• Поддерживает собственный API драйвера Cypress.
• Применимо к Windows、Linux и может включать libusb извсе Прочие операциисистема
• Примеры спутниковых сигналов GPS L1, ГЛОНАСС L1/L2
• Поддержка GNURadio и примеры представлений спектра Приложение GNURadio
• GNSS-SDR поддержка, проходы сигналов GPS и ГЛОНАСС L1 для тестирования в реальном времени и тестирования с использованием захваченных файлов образцов
• GitHubначальствоиз FPGA Исходный код (https://github.com/amungo/nut2nt)
• Прошивка USB-контроллера Cypress (https://github.com/amungo/ItsFx3Firmware)

проект Открытый исходный кодадрес

https://github.com/amungo

https://github.com/amungo/nut2nt

https://www.crowdsupply.com/amungo-navigation/nut2nt-plus

Подвести итог

Этот проект мягкое аппаратное обеспечение Открытый исходный код, подходящий для энтузиастов ГНСС и эталонных разработок некоторых компаний.