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基于DSP和FPGA的微电子数据处理系统
1
作者 王文浩 《通信电源技术》 2025年第9期43-45,共3页
针对传统变电站监控数据处理方法在实时性和可靠性方面的不足,研究设计一种基于数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)和现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的微电子数据处理系统。系统采用分层分布式架构,... 针对传统变电站监控数据处理方法在实时性和可靠性方面的不足,研究设计一种基于数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)和现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的微电子数据处理系统。系统采用分层分布式架构,集成数据采集层、处理层、应用层,实现监控数据的快速采集、实时处理、智能分析。通过在某500 kV变电站的实验验证表明,系统处理延时稳定保持在8.5 ms以内,数据压缩率达到82%,故障预警准确率达96.5%。 展开更多
关键词 数字信号处理(dsp) 现场可编程门阵列(fpga) 变电站监控 数据处理 实时处理 故障诊断
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Implementation of a kind of FPGA-based binary phase coded radar signal processor architecture 被引量:1
2
作者 田黎育 孙密 万阳良 《Journal of Beijing Institute of Technology》 EI CAS 2012年第4期526-531,共6页
A flexible field programmable gate array based radar signal processor is presented. The radar signal processor mainly consists of five functional modules: radar system timer, binary phase coded pulse compression(PC... A flexible field programmable gate array based radar signal processor is presented. The radar signal processor mainly consists of five functional modules: radar system timer, binary phase coded pulse compression(PC), moving target detection (MTD), constant false alarm rate (CFAR) and target dots processing. Preliminary target dots information is obtained in PC, MTD, and CFAR modules and Nios I! CPU is used for target dots combination and false sidelobe target removing. Sys- tem on programmable chip (SOPC) technique is adopted in the system in which SDRAM is used to cache data. Finally, a FPGA-based binary phase coded radar signal processor is realized and simula- tion result is given. 展开更多
关键词 field programmable gate arrayfpga radar signal processor system on programma-ble chip (SOPC) binary phase coded
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基于DSP+FPGA的多相逆变器控制器设计 被引量:1
3
作者 蔡巍 张晓锋 +1 位作者 乔鸣忠 朱鹏 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2009年第1期64-67,共4页
传统的DSP控制通常针对的是三相系统,其外设资源不能满足多相逆变器的控制要求,文中提出一种DSP+FPGA的控制器解决方案.特别利用了FPGA逻辑资源丰富,编程灵活的特点,设计了译码电路、脉冲发生、串口通信、看门狗保护、硬件状态锁存等功... 传统的DSP控制通常针对的是三相系统,其外设资源不能满足多相逆变器的控制要求,文中提出一种DSP+FPGA的控制器解决方案.特别利用了FPGA逻辑资源丰富,编程灵活的特点,设计了译码电路、脉冲发生、串口通信、看门狗保护、硬件状态锁存等功能单元,在有效扩展系统功能的同时,降低了运算单元的负荷,提高了整体性能.对设计进行了时序仿真,并将其应用于8 MW逆变器的控制系统中,结果验证了设计方案的功能性与可靠性. 展开更多
关键词 数字信号处理器 现场可编程门阵列 多相 脉宽调制
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基于DSP+FPGA的嵌入式图像处理系统设计 被引量:10
4
作者 李佩斌 黄莹 赵誉婷 《现代电子技术》 2014年第20期95-98,共4页
为满足数据量大、算法复杂度高的应用需求,使用高性能DSP完成复杂图像算法处理,FPGA作为协处理器,完成图像采集、存储和显示等功能,构建了一种高性能的嵌入式图像处理系统。DSP和FPGA通过EMIF接口实现了高速无缝互联。采用三重缓冲读写... 为满足数据量大、算法复杂度高的应用需求,使用高性能DSP完成复杂图像算法处理,FPGA作为协处理器,完成图像采集、存储和显示等功能,构建了一种高性能的嵌入式图像处理系统。DSP和FPGA通过EMIF接口实现了高速无缝互联。采用三重缓冲读写机制解决了采集和显示的异步时钟域问题及算法处理时间不确定的问题。介绍了基于BIOS和NDK开发的C6455软件流程,展示了该系统图像处理算法运行周期的统计结果。该系统运行稳定可靠,具有较高的实用价值。 展开更多
关键词 嵌入式图像处理系统 三重缓冲 异步时钟域
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基于DSP和FPGA水下目标主动跟踪系统硬件设计 被引量:2
5
作者 严胜刚 孟庆军 《鱼雷技术》 2009年第1期31-34,共4页
数字信号处理系统是水下目标主动跟踪系统的核心,采用了数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)设计了数字信号处理硬件系统,给出了硬件框图,介绍了各个组成芯片的功能,解决了DSP的硬件资源分配问题,完成了存储器接口设计、电源... 数字信号处理系统是水下目标主动跟踪系统的核心,采用了数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)设计了数字信号处理硬件系统,给出了硬件框图,介绍了各个组成芯片的功能,解决了DSP的硬件资源分配问题,完成了存储器接口设计、电源与散热设计以及FPGA接口逻辑设计。硬件平台具有强大的数字信号处理能力,合理的FPGA接口逻辑简化了DSP软件设计任务。试验结果表明,信号处理平台能够实时完成水下双目标信号的时延估计,估计精度高,满足了水下目标主动跟踪系统的要求。 展开更多
关键词 目标跟踪 数字信号处理器(dsp) 现场可编程门阵列(fpga) 时延估计
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多DSP接口电路的FPGA实现 被引量:2
6
作者 郭宏福 游春元 楼顺天 《西安邮电学院学报》 2003年第3期13-16,共4页
多DSP(数字信号处理器)之间有两种常用接口方式:寄存器方式和双口RAM(随机存取存储器)方式。本文利用FPGA(现场可编程逻辑门阵列)设计了双向RAM的接口电路,实现了多块DSP之间的连接。这种方式可以以高速传送数据,适用于数据块的传送。... 多DSP(数字信号处理器)之间有两种常用接口方式:寄存器方式和双口RAM(随机存取存储器)方式。本文利用FPGA(现场可编程逻辑门阵列)设计了双向RAM的接口电路,实现了多块DSP之间的连接。这种方式可以以高速传送数据,适用于数据块的传送。这种设计已应用于由24片DSP构成的48路可编程信号源中。 展开更多
关键词 dsp 数字信号处理器 接口 fpga 现场可编程逻辑门阵列 双向RAM
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一种基于FPGA+DSP的处理机硬件架构 被引量:6
7
作者 王占超 张耀天 《太赫兹科学与电子信息学报》 北大核心 2018年第5期902-906,共5页
为了解决在实时处理中多数合成孔径雷达(SAR)算法存在的运算量大、耗时长等问题,提出基于多核数字信号处理器(DSP)以及串行高速互联接口(SRIO)的一种新硬件解决方法。主要讨论了现场可编程门阵列(FPGA)+DSP架构下采用多核DSP和SRIO实现... 为了解决在实时处理中多数合成孔径雷达(SAR)算法存在的运算量大、耗时长等问题,提出基于多核数字信号处理器(DSP)以及串行高速互联接口(SRIO)的一种新硬件解决方法。主要讨论了现场可编程门阵列(FPGA)+DSP架构下采用多核DSP和SRIO实现SAR算法的主要流程,并在多核DSP中使用流水线技术优化快速傅里叶变换(FFT)算法。通过使用多核DSP和流水线技术以及SRIO技术,使数据运算、传输速率更快,达到缩短运算时间的目的。 展开更多
关键词 现场可编程门阵列+数字信号处理器 多核数字信号处理器 快速傅里叶变换效率
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适用于FPGA的浮点型DSP硬核结构设计 被引量:1
8
作者 赵赫 黄志洪 +3 位作者 余乐 杨海钢 许仕龙 郝亚男 《太赫兹科学与电子信息学报》 北大核心 2019年第3期524-530,共7页
提出一种浮点型数字信号处理器(DSP)硬核结构,在兼容定点数运算的同时,也为浮点数运算提供较好支持。目前各大现场可编程门阵列(FPGA)主流厂商在实现浮点数运算功能时均采用软核实现方式,即将浮点数运算算法映射到芯片上,通过逻辑资源和... 提出一种浮点型数字信号处理器(DSP)硬核结构,在兼容定点数运算的同时,也为浮点数运算提供较好支持。目前各大现场可编程门阵列(FPGA)主流厂商在实现浮点数运算功能时均采用软核实现方式,即将浮点数运算算法映射到芯片上,通过逻辑资源和 DSP 模块实现。相比于传统方法,提出的硬核结构在不占用 FPGA 中其他逻辑资源情况下,仅利用 DSP 模块便能完成浮点数运算。设计中,充分考虑负载和时延影响,插入多级流水线,显著提高浮点数的计算效率。采用中芯国际(MCI)28 nm 工艺设计并完成所提出的浮点型 DSP 硬核结构。仿真结果表明,所提出的硬核结构的单个浮点数加法和乘法效率为 0.4 Gflops。 展开更多
关键词 现场可编程门阵列 数字信号处理器 硬核结构 浮点数运算
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一种CCD图像相关处理系统的FPGA+DSP实现 被引量:5
9
作者 马锐 魏学业 《北方交通大学学报》 CSCD 北大核心 2004年第3期88-91,共4页
在卫星观测系统中,CCD相机对高精度图像实时跟踪时,为得到高信噪比高分辨率的图像,必须对图像进行实时相关处理.而现有软件实现速度不高,不能实现其实时性.本文在分析图像相关处理快速算法的基础上,使用Altera的QuartusII软件,完成了其... 在卫星观测系统中,CCD相机对高精度图像实时跟踪时,为得到高信噪比高分辨率的图像,必须对图像进行实时相关处理.而现有软件实现速度不高,不能实现其实时性.本文在分析图像相关处理快速算法的基础上,使用Altera的QuartusII软件,完成了其中的核心模块———FFT算法的硬件实现,提高了处理速度;并运用DSP处理器,设计了一个基于FPGA的实时数字图像处理系统.文中给出了系统的硬件电路和软件算法模块.仿真和调试结果表明:用FPGA与高速数字信号处理算法的结合,可以满足系统对图像进行实时处理的要求. 展开更多
关键词 图像处理 现场可编程门阵列(fpga) 数字信号处理(dsp) 傅立叶变换(FFT)
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基于DSP和FPGA的水声定位系统主控机设计 被引量:2
10
作者 郑德龙 刘敏 张良绅 《电子设计工程》 2014年第19期164-166,共3页
数字信号处理系统是水声学定位系统的核心,本系统采用DSP结合FPGA进行了水声定位系统主控机的设计,给出了硬件框图,介绍了主要组成模块的功能,完成了存储器接口设计、网络接口设计、FPGA逻辑接口设计等设计。调试以及实验结果表明,本硬... 数字信号处理系统是水声学定位系统的核心,本系统采用DSP结合FPGA进行了水声定位系统主控机的设计,给出了硬件框图,介绍了主要组成模块的功能,完成了存储器接口设计、网络接口设计、FPGA逻辑接口设计等设计。调试以及实验结果表明,本硬件系统能够完成合作目标的信号检测与时延估计,满足了水声定位系统的要求。 展开更多
关键词 dsp fpga 信号检测 时延估计
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基于FPGA+DSP的北斗信号快速捕获算法设计与实现 被引量:1
11
作者 高唱 陈则王 +1 位作者 曾庆喜 吕查德 《河北科技大学学报》 CAS 2020年第6期477-485,共9页
为了解决北斗卫星接收机中传统并行频率捕获算法傅里叶变换需要处理的数据量大而影响卫星信号捕获速度的问题,提出了一种基于相干降采样的北斗信号快速捕获算法。利用FPGA+DSP(高速数字信号处理器+现场可编程逻辑门阵列),在传统的并行... 为了解决北斗卫星接收机中传统并行频率捕获算法傅里叶变换需要处理的数据量大而影响卫星信号捕获速度的问题,提出了一种基于相干降采样的北斗信号快速捕获算法。利用FPGA+DSP(高速数字信号处理器+现场可编程逻辑门阵列),在传统的并行频率捕获算法中加入相干降采样模块,当信号进行载波剥离和伪码剥离后,通过降低采样频率的方式减小傅里叶变换需要处理的数据量,再对卫星信号进行三维搜索。结果表明,理论上所提算法计算量减少了80%以上,对实际北斗信号进行捕获时,平均每颗星的捕获时间为9.95 ms,内存资源消耗相比于传统并行频率捕获算法减少了42%。因此,新算法能在节约资源的同时有效提高捕获速度,可为进一步提高软件接收机的捕获性能提供参考。 展开更多
关键词 测试计量仪器 北斗 快速捕获 相干降采样 现场可编程逻辑门阵列(fpga) 数字信号处理器(dsp)
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基于FPGA+DSP的雷达任务管理控制器及其电路设计 被引量:3
12
作者 邵威 《空军预警学院学报》 2020年第6期418-421,427,共5页
为满足机载雷达任务管理器的运算速度快、设备量少、实时控制和工作方式多的要求,提出了一种机载雷达任务管理控制器的设计方法.根据机载雷达任务管理控制器的组成,给出了任务管理控制器电路设计及其工作流程.该方法利用1553B总线和载... 为满足机载雷达任务管理器的运算速度快、设备量少、实时控制和工作方式多的要求,提出了一种机载雷达任务管理控制器的设计方法.根据机载雷达任务管理控制器的组成,给出了任务管理控制器电路设计及其工作流程.该方法利用1553B总线和载机平台通信,获取控制指令与惯性导航数据,通过FPGA和DSP进行数据解析和数据处理,向雷达各分系统输出模式控制参数以及雷达工作时序,实现雷达的有序控制.仿真结果验证了该设计方案的合理性和有效性. 展开更多
关键词 雷达任务管理 现场可编程门阵列 数字信号处理器 1553B总线
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一种基于FPGA+DSP高速系统的故障诊断研究 被引量:2
13
作者 丁朝君 《电声技术》 2021年第10期53-56,共4页
基于FPGA+DSP的硬件平台广泛应用于通信、雷达及图像等领域的高速数字信号处理系统,其工作的稳定性极为重要。针对一种基于FPGA+DSP的高速数字信号处理系统在实际应用中出现的偶发性故障,在分析系统的工作原理基础上,对SRIO引导过程与... 基于FPGA+DSP的硬件平台广泛应用于通信、雷达及图像等领域的高速数字信号处理系统,其工作的稳定性极为重要。针对一种基于FPGA+DSP的高速数字信号处理系统在实际应用中出现的偶发性故障,在分析系统的工作原理基础上,对SRIO引导过程与故障现象进行研究分析,分层逐次排查诊断,总结故障的原因,并提出3种解决方法,分析比对后,选择较佳方案改良高速数字信号系统。经过反复运行检测,最终解决了偶发性故障,为今后的故障诊断提供了参考思路。 展开更多
关键词 现场可编程逻辑门阵列(fpga) 数字信号处理(dsp) 高速 数字信号处理
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基于FPGA雷达回波环境模拟系统设计与实现
14
作者 盛川 张永顺 路文龙 《现代防御技术》 北大核心 2017年第1期181-187,共7页
设计实现了一种基于中频注入的雷达回波环境模拟系统,能够按照设定的参数模拟雷达目标回波及干扰环境。对雷达回波的信号模型及空间传播模型进行建模,模拟回波信号的距离、角度和速度特性;提出了基于计算机+DSP+FPGA的硬件技术架构,使... 设计实现了一种基于中频注入的雷达回波环境模拟系统,能够按照设定的参数模拟雷达目标回波及干扰环境。对雷达回波的信号模型及空间传播模型进行建模,模拟回波信号的距离、角度和速度特性;提出了基于计算机+DSP+FPGA的硬件技术架构,使回波模拟系统具备目标航迹与干扰参数设置、雷达工作状态解算、目标及干扰回波模拟等功能;通过与实际雷达联调联测表明,系统较好地模拟了雷达回波环境,能够有效满足战勤人员的操作训练需求。 展开更多
关键词 雷达回波 干扰环境 中频注入 dsp fpga 数字和-差网络
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基于FPGA的基-16FFT模块的实现 被引量:3
15
作者 刘小明 吴曼青 洪一 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期536-539,共4页
阐述了采用Alter公司的StratixⅡ系列FPGA设计高速FFT处理器的实现方法及技巧;充分利用其芯片的硬件资源,减少复杂逻辑,采用流水方式对复数数据实现了FFT运算;整个设计采用流水与并行方式尽量避免“瓶颈”的出现,提高系统时钟频率,达到... 阐述了采用Alter公司的StratixⅡ系列FPGA设计高速FFT处理器的实现方法及技巧;充分利用其芯片的硬件资源,减少复杂逻辑,采用流水方式对复数数据实现了FFT运算;整个设计采用流水与并行方式尽量避免“瓶颈”的出现,提高系统时钟频率,达到高速处理;实验表明,此处理器既有专用ASIC电路的快速性,又有DSP器件灵活性的特点,适合用于高速数字信号处理。 展开更多
关键词 数字信号处理 快速傅里叶变换 现场可编程门阵列(fpga)
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基于FPGA的MAC FIR滤波器的实现 被引量:2
16
作者 胡少轩 《山西焦煤科技》 2011年第11期44-46,共3页
FIR滤波器在通信、图像处理、模式识别等领域都有着广泛的应用。本文设计了基于乘累加器(Multiply Accumulation,MAC)的有限冲激响应滤波器(Finite Impulse Response Filter),介绍了其优点及详细的设计方法,并给出了基于FPGA的实现流程... FIR滤波器在通信、图像处理、模式识别等领域都有着广泛的应用。本文设计了基于乘累加器(Multiply Accumulation,MAC)的有限冲激响应滤波器(Finite Impulse Response Filter),介绍了其优点及详细的设计方法,并给出了基于FPGA的实现流程,最后进行了基于JTAG的硬件协同仿真验证。仿真与实验结果验证了所提出MAC FIR的正确性与有效性。 展开更多
关键词 FIR MAC fpga 数字信号处理
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基于FPGA的ADS-B信号解码的设计
17
作者 胡安营 王涛 《无线互联科技》 2016年第19期19-21,共3页
文章介绍了基于1090ES数据链技术的广播式自动相关监视设备(ADS-B)的解码流程;给出了FPGA和DSP信息提取的实现方案。通过ADS-B标准解码方式,文章采用Verilog编程语言和C语言完成了其各个功能模块的设计。实验结果表明,该方案可以实现AD... 文章介绍了基于1090ES数据链技术的广播式自动相关监视设备(ADS-B)的解码流程;给出了FPGA和DSP信息提取的实现方案。通过ADS-B标准解码方式,文章采用Verilog编程语言和C语言完成了其各个功能模块的设计。实验结果表明,该方案可以实现ADS-B信号信息的提取,并可以提取ADS-B信号所包含的信息。 展开更多
关键词 ADS-B 现场可编程门阵列 数字信号处理
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一种适用于并行运算处理的实时高动态范围图像合成算法研究 被引量:9
18
作者 王旋 陈忻 刘巍 《影像科学与光化学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期330-335,共6页
针对目前现有高动态范围图像(HDRI)的合成算法因复杂度高而难以应用于强实时系统的缺点,本文提出了一种适用于并行运算处理硬件的基于多曝光时间的实时HDRI合成算法。该方法首先完成探测器光照响应曲线的生成与标定,然后在现场可编程门... 针对目前现有高动态范围图像(HDRI)的合成算法因复杂度高而难以应用于强实时系统的缺点,本文提出了一种适用于并行运算处理硬件的基于多曝光时间的实时HDRI合成算法。该方法首先完成探测器光照响应曲线的生成与标定,然后在现场可编程门列阵(FPGA)中通过数字信号处理技术完成多曝光图像序列的场景照度恢复以及像素的实时融合。仿真验证结果表明,该算法能够正确有效地在FPGA中执行,可达到实时HDRI获取的设计要求。 展开更多
关键词 高动态范围图像 数字信号处理 fpga
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嵌入式多处理器系统混合调度机制的研究 被引量:6
19
作者 李哲 慕德俊 +2 位作者 郭蓝天 黄兴利 李刘涛 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期50-56,共7页
通用高性能计算机需求不断增加,传统多处理系统得到了快速发展,但其成本和功耗也大幅攀升,以嵌入式系统构成群集替代传统平台成为未来焦点。讨论了一种成本低廉的嵌入式多处理器系统的基本结构与实现,利用平台特性实现了一种特殊MIMD结... 通用高性能计算机需求不断增加,传统多处理系统得到了快速发展,但其成本和功耗也大幅攀升,以嵌入式系统构成群集替代传统平台成为未来焦点。讨论了一种成本低廉的嵌入式多处理器系统的基本结构与实现,利用平台特性实现了一种特殊MIMD结构,在集中式工作池的基础上能够支持混合调度机制以适应不同工作环境、任务条件需要。试验结果分析表明,该系统能够支持多种调度机制的混合调度策略,更能够较大幅度提升系统的运算能力。 展开更多
关键词 多处理器系统 FSMC总线 集中式工作池 混合调度 并行计
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一种高动态弱GNSS信号跟踪解调算法研究与实现 被引量:3
20
作者 吴军伟 梁涛涛 王川 《太赫兹科学与电子信息学报》 2023年第11期1318-1323,共6页
在某些高动态弱信号场景中,载波相位难以锁定。为实现对高动态弱全球导航卫星系统(GNSS)信号的跟踪,考虑锁频环较锁相环更为鲁棒,提出了一种基于锁频环(FLL)+差分解调的算法,实现对GNSS信号的跟踪和解调。该算法采用二阶FLL实现对卫星... 在某些高动态弱信号场景中,载波相位难以锁定。为实现对高动态弱全球导航卫星系统(GNSS)信号的跟踪,考虑锁频环较锁相环更为鲁棒,提出了一种基于锁频环(FLL)+差分解调的算法,实现对GNSS信号的跟踪和解调。该算法采用二阶FLL实现对卫星信号的频率进行跟踪,差分解调算法实现对比特数据的解调。工程应用上,算法采用现场可编程门阵列和数字信号处理器(FPGA+DSP)的架构实现,在FPGA中实现信号的跟踪信号的前处理,在DSP中实现跟踪环路算法、位同步和差分解调。本文在Matlab平台中实现算法的仿真,通过模拟器平台和对天接收真实的GNSS信号对算法进行验证。仿真结果与实验结果表明,该算法在高动态弱信号条件下能实现对卫星信号的稳定跟踪和数据的解调,克服了锁相环难以锁定导致数据无法解调的难题,最终实现GNSS信号在该条件下的位置、速度和时间(PVT)解算。 展开更多
关键词 高动态弱GNSS信号 二阶FLL 比特同步 差分解调 现场可编程门阵列和数字信号处理器(fpga+dsp)
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