全网稀缺资源！GPS 接收机硬件平台及源码来袭

        注意啦！即将与大家见面的，是笔者《从零开始研发GPS接收机系列》中的接收机硬件平台与源码，而且是包含 PL 和 PS 部分的完整源码哦！没错，您没看错，这可是在全网乃至全世界都难寻其二的宝藏资源。通信和导航专业的读者要是能吃透这个代码，您要是本科生那工程能力就已经出类拔萃，对于研究生而言也可以算是一个大的项目经验。对于已经工作的相关人士来说，也是一个短期急速提升的机会。

先认识一下笔者

        笔者硕士毕业于知名高校，所学专业卫导相关。凭借扎实的专业知识，在卫星信号处理领域学得比较透彻，成功实现过多星座多频点信号接收。目前已不从事导航多年，但DIY卫星导航接收机成为了笔者一个“专业”的业余爱好。

        在 FPGA 开发领域，笔者已有十三年的丰富经验，网名 “FPGA 十年老年”。早几年，活跃于 CSDN，分享了大量专业知识与实践经验。近一年，在微信公众号上，撰写了众多关于 FPGA 和导航的技术文章，收获了大量读者、学生和高校老师的认可。其中，一些关于 FPGA 的文章已整理成册，即将由出版社正式出版。

主角登场！GPS 接收机介绍

        这款 GPS 接收机，是笔者的心血之作，完全拥有自主产权，目前正计划申请软件著作权。大家不用担心使用限制，只要不公开传播，接收机代码可自由用于购买者的产品和项目中。

        经常关注笔者公众号文章的朋友，对《从零开始研发 GPS 接收机系列》一定不陌生，文章详细记录了接收机的研制过程和实现方案。尽管已多年未直接从事导航领域工作，但凭借深厚的知识积累，笔者独立完成了除 PVT 解算部分（借鉴 RTKLIB）外的整个 FPGA 部分、ARM 部分的捕获控制、跟踪环路、位同步、帧同步、电文解析等工作。值得一提的是，整个研发过程仅依靠对天接收和 Harkrf 简易模拟器，未借助任何专业仪器，这充分体现了笔者对接收机技术的深刻理解和调试能力。

为什么值得拥有？

        纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。学习通信和导航知识，实践是最好的老师。很多人在学习过程中，往往局限于书本知识和 Matlab 仿真，难以真正理解工程实践技术。而这款接收机的出现，为大家提供了一个完整的工程实践平台。无论是本科生、研究生，还是已工作的专业人士，都能从中受益。

        对于本科生而言，吃透这套代码，工程能力将远超同龄人，在求职和学习中脱颖而出；对于研究生，这是一个不可多得的大项目经验，为学术研究和职业发展打下坚实基础；对于职场人士，这是短期内快速提升专业能力的绝佳机会。要知道，在进入工作岗位后真正检验工程师水平的，是定位问题与解决问题的能力，而这类宝贵的经验，唯有通过实际调试才能获得。

        GPS 接收机虽看似简单，却涵盖了通信系统的所有关键要素，包括信号接收、捕获、跟踪、位同步、帧同步和解码。通过研究这套工程实例，大家可以将理论知识与实践相结合，加深对知识的理解，提升在导航信号处理和 FPGA 实现方面的竞争力。

接收机配置与重要设计信息

射频芯片

        采用 MAX2769/MAX2771（基本确定先使用MAX2769），其带宽足以应付 L1CA 和 B1I 等频点。

FPGA 型号

        选用 ZYNQ7020，为使用者预留了充足的资源用于扩展和调试。以笔者的经验，即便后续实现 GPS L1、L2、BDS B1I/B3I、Glonass R1/R2 多星座多频点一起接收，ZYNQ7020 也能轻松应对。

捕获模块

1. 捕获方法

   ：采用 PMF - FFT 方法，捕获速度快。

2. 捕获频率范围

   ：±6.5KHz，满足地面常规应用需求。

3. 捕获步进

   ：码相位步进为半码片，频率步进为 203Hz，搜索 2046×64 个二维网格。

4. 捕获速度

   ：1ms 内可搜索 832 码相位 ×64 频率，最长 3ms 即可搜索完全部捕获网格。进行 1 次非相干累加，平均 2ms 就能完成一颗星的捕获；进行 10 次非相干累加，平均仅需 20ms。

5. 资源消耗

   ：凭借笔者深厚的 FPGA 设计功底和精心的资源优化，捕获模块仅消耗 4K 的 LUT 和 4K 的 FF的逻辑资源，实现了速度与资源消耗的极致性能。

跟踪通道

        拥有 11 个L1跟踪通道，采用 2 阶锁频环牵引 + 2 阶锁相环，以及 2 阶码环的结构，使用 20ms 积分累加，提升跟踪灵敏度，满足地面应用需求。

总体性能

        在无遮挡的地面下，物体静止或者移动情况下，搜星个数与主流商用接收机几乎一致，同时实现准确定位，输出经纬高坐标。

        注意，本平台只是为了学习使用，只是实现导航接收机的主要功能，并不以追求极致性能为目标（这不是一个DIY者所能办到的）。有心的研究者可以在其基础上加以改进从而实现更高性能

主要受众

        这款接收机旨在打造平民化学习平台，其主要受众如下：

        相关专业的学生，学透通信信号处理以及工程实践经验，提升就业筹码

        相关工作的工程师，彻底弄清楚导航接收机的工作流程，提升工作竞争力

        高校老师，开展相关课程和实验

        GNSS爱好者以及电子爱好者

正式发布时间

        我们不仅提供源码，还配套完整平台，确保大家到手就能运行。目前，处于发售前调研阶段，调研阶段将差不多两个来月，以便在多个平台做好足够的宣传和自身的准备工作。

        如果征集的需求太少，则可能终止发售。同时需求越多，价格将会越优惠，甚至四位数入手不是梦！

        该硬件上还可以接收北斗B1I信号、B1C、GPS L1C、Galileo E1C等信号的接收，后续笔者视情况也会基于该板开发一些对应工程。

        如果您对这款 GPS 接收机技术感兴趣，欢迎加入 QQ 群：1039559545，提出宝贵意见。不方便加 QQ 群的朋友，也可在微信公众号直接发消息联系，我们会提供专门的微信进行沟通。期待与您共同开启卫星导航技术学习的新篇章！

        下面笔者现在的原型板，后续如果发售会重新制板。

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        程序运行过程（从开跑到出定位信息）