Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


РАЗРАБОТКА СХЕМЫ СЛЕЖЕНИЯ ЗА ЗАДЕРЖКАМИ НАВИГАЦИОННОГО СИГНАЛА С ПОМОЩЬЮ CORDIC-ПРОЦЕССОРА

Работа №18295

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

управление проектами

Объем работы74
Год сдачи2018
Стоимость5900 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
287
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение 5
1 Анализ предметной области 7
1.1 Общие сведения и задачи определения местоположения подвижных объектов 7
1.2 Методы решения навигационных задач 10
1.2.1 Дальномерный метод 11
1.2.2 Псевдодальномерный метод 15
1.2.3 Разностно-дальномерный метод 17
1.2.4 Радиально-скоростной (доплеровский) метод 18
1.2.5 Псевдорадиально-скоростной метод 19
1.2.6 Разностно-радиально-скоростной метод 20
1.2.7 Комбинированные методы 21
2 Алгоритмы первичной обработки сигналов 22
2.1 Алгоритм поиска и обнаружения 22
2.2 Алгоритм работы и схема слежения за фазой сигнала 22
2.3 Алгоритм работы и схема слежения задержкой сигнала 26
2.4 Алгоритм работы и схема слежения за частотой сигнала 28
3 Проектирование схемы слежения 32
3.1 Принципы построения аппаратуры потребителей 32
3.2 Выбор инструментальных средств проектирования 34
3.3 Сумматоры 37
3.3.1 Сумматор с сохранением переноса 39
3.3.2 Сумматор с предварительным расчётом переноса 41
3.3.3 Сумматор с выбором переноса 43
3.4 Коррелятор 45
3.5 Генератор М-последовательности 47
3.6 Схема слежения за задержкой навигационного сигнала с помощью
CORDIC-процессора 47
Заключение 51
Список использованных источников 52
Приложение A 54
Приложение Б 61
Приложение В 65


Методы и средства автоматизации являются неотъемлемой частью технологических процессов и всего производства. При этом нарастает потребность в автоматизации различных технологических объектов, в том числе подвижных. Такие объекты могут перемещаться в достаточно небольшом помещении среди людей, что требует обеспечить необходимость безаварийного такого процесса, а также реализовать достаточно точную систему слежения за местоположением объекта. В таких условиях применение известных методов и средств навигации гражданского назначения с возможным отклонением в 5-15 метров затруднительно.
Задачи автоматизации управления движущимися объектами сводятся к диспетчеризации и мониторингу в тех местах, где это возможно, со сравнительно небольшой точностью (порядка 10 метров). Разработать полностью автономную систему не представляется возможным, но можно сделать шаг навстречу к созданию такой системы посредством внедрения навигации в сферу автоматизации. В данном случае потребуется учесть задержку навигационного сигнала, возникающую за счёт скорости распространения сигнала от источника, также не следует забывать о времени, необходимом сигналу для преодоления препятствий.
Исходя из изложенного, актуальным является разработка схемы слежения за задержкой навигационного сигнала с помощью CORDIC процессора. Такая навигационная технологическая система должна отвечать на вопросы: «Где находится объект?» и «Куда движется объект?». CORDIC- процессор в данном случае позволит вычислять сложные функции посредством простых операций суммирования и сдвига. Сама система в дальнейшем может быть установлена на технику, например, на погрузчик, который сможет в автоматическом режиме доставлять готовые изделия на склад, а также привозить необходимые запчасти со склада в цех.
Предложенный в данной выпускной квалификационной работе метод позволит:
1) Реализовать систему слежения в виде интегральной схемы с архитектурой класса «Система на кристалле».
2) Выбрать направление оптимизации работы системы слежения (по времени или по ресурсам).
3) Провести декомпозицию систему с целью аппаратной оптимизации ресурсов.
Целью работы является разработка технического решения схемы слежения за задержками навигационного сигнала на основе CORDIC процессора.
Для достижения обозначенной цели следует решить задачи:
1) Выполнить анализ и детализировать требований к разрабатываемой системе.
2) Выполнить анализ существующих методов и алгоритмов решения навигационной задачи, провести сравнение с требованиями.
3) Выбрать инструментарий проектирования.
4) Провести проектирование структуры и разработать систему слежения в целом и отдельных её частей.
5) Провести компьютерное моделирование разработанной системы слежения с целью подтверждения корректности и адекватности применения выбранных проектных решений.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!


В результате выполнения выпускной квалификационной работы реализована схема слежения за задержкой навигационного сигнала с помощью CORDIC-процессора. При этом выполнен анализ основных известных и обоснование применяемых методов и алгоритмов навигационных определений местоположения, спроектированы различные архитектуры VHDL-описаний технической реализации схемы слежения, проведена их апробация. Моделирование разработанной схемы слежения проведено с использованием программных продуктов MATLAB и ModelSim. Результаты моделирования показали работоспособность выбранных проектных решений и схемы слежения в целом.
Разработанная в ходе выполнения выпускной квалификационной работы схема является универсальной в части ее применения в различных областях: автоматизация позиционирования и управление подвижными объектами, контроль технического состояния и параметров сложных систем автоматизации и т. д. Предложенная схема слежения может быть реализована как на программируемых логических интегральных схемах массового производства, так и на заказных интегральных схемах, специально разработанных для решения навигационных задач. Предлагаемое проектное решение позволит минимизировать затраты по ресурсам или по времени в зависимости от условий задачи путём переключения разных типов архитектур сумматоров.



1 СТО 4.2 07 2014. Система менеджмента качества. Общие требования к построению, изложению и оформлению документов учебной деятельности. - взамен СТО 4.2 07 2012; дата введ. 03.01.2014. Красноярск,2013. - 60с.
2 Бибило, П. Н. Основы языка VHDL / П. Н Бибило. - Москва: СОЛОН-Р, 2002. - 224с.
3 Виницкий, А. С. Автономные радиосистемы / А. С. Виницкий. - Москва: Радио и связь. 1986. - 248с.
4 Гришин, Ю. П. Радиотехнические системы / Ю. П. Гришин. - Москва: Высшая школа, 1990. - 496с.
5 Дулевич, В. Е. Теоретические основы радиолокации / В. Е. Дулевич. - Москва: Сов. радио, 1978. - 732с.
6 Жодзишский, М. И. Цифровые радиоприемные системы: Справочник / М. И. Жодзишский. - Москва: Радио и связь, 1990. - 208с.
7 Корн, Е.М. Справочник по математике / Е. М. Корн. - Москва: Наука, 1968. - 832с.
8 Куликов, Е.И. Оценка параметров сигнала на фоне помех / Е. И. Куликов. - Москва: Сов. радио, 1978. - 296с.
9 Первачев, С.В. Адаптивная фильтрация сообщений / С. В. Первачев. - Москва: Радио и связь. 1991. - 160с.
10 Первачев, С.В. Радиоавтоматика / С. В. Первачев. - Москва: Радио и связь, 1982. - 296с.
11 Перов, А.И. Анализ помехоустойчивости системы ФАП приемника сигналов спутниковых радионавигационных систем // Радиотехнические тетради. № 24, 2002. - 124с.
12 Перов, А.И. Статическая теория радиотехнических систем / А. И. Перов - Москва: радиотехника,2003. - 400с.
13 Пестряков, В. Б. Радиотехнические системы / В. Б. Пестряков. -Москва: Радио и связь, 1985. - 468с.
14 Седж, Э. П. Теория оценивания и ее применение в связи и управлении / Э. П. Седж. - Москва: Связь, 1976. 496с.
15 Сосулин, Ю.Г. Теория обнаружения и оценивания стохастических сигналов / Ю. Г. Сосулин. - Москва: Сов. радио, 1978. - 300с.
16 Харисов, В.Н. Обоснование модели динамики при синтезе схем слежения для приемников СРНС // Радиотехника. Радиосистемы. 2004. - 155с.
17 Харисов, В.И. Оптимальная фильтрация координат подвижного объекта // Известия АН СССР. Радиотехника и электроника, 1984, т. 29, № 10. - 11с.
18 Харисов, В.Н. Статический анализ и синтез радио технических устройств и систем / В. Н. Харисов. -Москва: Радио и связь 1991. - 304с.
19 Шкирятов, В. В. Радионавигационные системы и устройства / В. В. Шкирятов. - Москва: Радио и связь, 1984. - 161с.
20 Ярлыков, М.С. Авиационные радионавигационные устройства и системы / М. С. Ярлыков. - Москва: ВВИА им. Н.Е. Жуковского, 1980. - 384с.
21 Ярлыков, М.С. Статистическая теория радионавигации / М. С. Ярлыков. - Москва: Радио и связь. 1985. - 345с.
22 Behrooz, P. Computer Arithmetic. Algorithms and hardware Designs / P. Behrooz. - New York Oxford: Oxford University Press. 2000. - 510c.
23 Filippov, V. The First Dual-Depth Dual-Frequency Choke Ring // V. Filippov. Nashville. Proceedings of the 11th International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation. 1998. - C. 1035-1040.
24 Zhodzishsky, M. Real-Time Kinematic (RTK) Processing for Dual¬Frequency GPS/GLONASS // M Zhodzishsky. Nashville. Proceedings of the 11th International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation. 1998. - C. 1325-1331.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ