用FPGA实现四通道、全频率 GNSS RF 接收器-用于卫星的精确定位
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概念
全球导航卫星系统(英文:Global Navigation Satellite System,GNSS ),又称全球卫星导航系统,是能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的3维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统。其包括一个或多个卫星星座及其支持特定工作所需的增强系统。
全球卫星导航系统国际委员会公布的全球4大卫星导航系统供应商,包括中国的北斗卫星导航系统(BDS)、美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)和欧盟的伽利略卫星导航系统(GALILEO)。
开源、低成本、高效、高性能的GNSS接收
本文主角是一个名为NUT2NT+ 的开源硬件+软件的一体化平台。
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NUT2NT+是一款围绕 NT1065 芯片构建的开源、多频率、多信号前端 GNSS 接收器板。它是一款低功耗、低成本、全 GNSS 射频接收器,适合卫星导航爱好者。
开源
NUT2NT+ 硬件和软件都是开源的 - 使用户能够设置接收器的模式和频率,连续捕获所有信号,并完全控制主要处理功能。
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功能齐全
NUT2NT+ 旨在最大限度地提高灵活性。
遵循所有 GNSS 标准:GPS、GLONASS、Galileo、BeiDou、IRNSS 和未来标准
接收所有 GNSS 频段:L1/L2/L3/L5、G1/G2/G5、B1/B2、E1/E5 和未来频段
高吞吐量数据流:通过 USB 3.0 Type-C 连续传输高达 50 MB/秒
快速处理:使用 FPGA 进行数据处理
开源软件:用于频谱和 GNSS 信号监测
低功耗:通过 USB 供电: 5 V @ 0.3 A
小尺寸:主板尺寸为 100 mm x 50 mm x 10 mm
Power injector circuit:适用于具有直流短路的天线,例如偶极子或 PIFA。该电路可由软件控制。
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应用领域
NUT2NT+ 的灵活性具备无限的用途 - 例如:
用于自动驾驶的 GNSS 传感器
带有RA125 天线的NUT2NT+可用作自动驾驶汽车的精确定位 GNSS 接收器。如今,自动驾驶汽车配备了强大的处理平台,例如 NVIDIA Drive PX2。凭借 NUT2NT+ 的处理能力,所有需要 MIPS 的 GNSS 接收器任务都可以在软件中完成。
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GNSS 多频段“黑匣子”记录仪
带有RA125 天线的NUT2NT+可以连接到ROCK64等小尺寸、低成本的嵌入式平台。可以连续捕获所有GNSS信号样本,而不会造成任何损失,可以在记录仪外部进行离线下载和处理。它可用于事故重建或 GNSS 反射测量。
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系统框图
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NUT2NT+ 硬件
接收芯片:NT1065
USB 3.0控制器:CYUSB3014,支持USB 2.0模式
USB 连接器:USB 3.1 Type-C
Lattice ECP5 FPGA:12K LUT + 28 DSP 模块 (LFE5U-12)
时钟:10 MHz TCXO,焊接
射频输入:两个,频段专用
RF 输入:参考本底噪声 - 5 dB
ADC分辨率:两位
ADC 频率:高达 99 MHz
样本传输:连续全流,从 10 到 50 Mbytes/sec
功耗:5 V @ 0.3 A,来自 USB
尺寸:100毫米×50毫米×10毫米
GNSS 标准:GPS、GLONASS、Galileo、BeiDou、IRNSS 和未来标准
所有 GNSS 频段:L1/L2/L3/L5、G1/G2/G5、B1/B2、E1/E5 和未来频段
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NUT2NT+软件
软件源代码可在GitHub上获取(文末)。该软件包括:
信号转储器(抓取器)软件,来源位于GitHub(https://github.com/amungo/AmungoFx3Dumper)
频谱分析仪软件,来源位于GitHub(https://github.com/amungo/ItsFx3)
支持 libusb API
支持原生 Cypress 驱动程序 API
适用于 Windows、Linux 以及可能包含 libusb 的所有其他操作系统
GPS L1、GLONASS L1/L2 卫星信号相关示例
GNURadio 支持和示例频谱视图 GNURadio 应用程序
GNSS-SDR 支持,通过 GPS 和 GLONASS L1 信号进行实时测试并使用捕获的样本文件进行测试
GitHub上的 FPGA 源代码(https://github.com/amungo/nut2nt)
赛普拉斯 USB 控制器固件(https://github.com/amungo/ItsFx3Firmware)
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项目开源地址
https://github.com/amungo
https://github.com/amungo/nut2nt
https://www.crowdsupply.com/amungo-navigation/nut2nt-plus文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-763862.html
总结
本项目软硬件开源,适合GNSS爱好者和部分公司参考设计。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-763862.html
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