本发明公开了基于FPGA的北斗卫星导航系统基带信号预处理方法和装置，对接收到的信号进行下变频，并同时生成高精度基带信号和第精度基带信号，占用硬件资源小，处理速度快；捕获模式下采用低精度基带信号数据，减少数据存储量和加快捕获速度；跟踪时采用高精度基带信号数据，提高跟踪精度；输出高低精度基带信号的同时还输出低精度信号的频率偏移，用以辅助确定跟踪频率，从而加快了由捕获模式转向跟踪模式过程中跟踪频率的确定。
1.基于FPGA的北斗卫星导航系统基带信号预处理方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1：射频芯片对接收到的卫星信号Sk(t)进行下变频滤波，完成一次下变频，得到信号S1(n)，对信号S1(n)通过符号变换进行混频，完成二次下变频，得到信号S2(n)；
步骤2：对步骤1得到的信号S2(n)进行奇偶抽样滤波，得到高精度基带信号SH(n)；
步骤3：对步骤1得到的信号S2(n)进行8级梳状积分抽样滤波，得到低精度基带信号SL(n)；
步骤4：对步骤2得到的高精度基带信号SH(n)和步骤3得到的低精度基带信号SL(n)进行复数相乘，得到信号SHLM(n)；
步骤5：对步骤4得到的信号SHLM(n)作傅里叶变换，得到信号F(n)；计算高低精度基带信号频率偏移向量误差参数
2.如权利要求1所述的基于FPGA的北斗卫星导航系统基带信号预处理方法，其特征在于，所述的步骤2的具体实现方法如下：SHI(n)＝LPF(S2(2n))
其中，SHI(n)表示高精度基带信号的同相信号，SHQ(n)表示高精度基带信号的正交信号，SH(n)为高精度基带信号的复数表示；LPF为低通滤波操作，j为虚数单位。
3.如权利要求1所述的基于FPGA的北斗卫星导航系统基带信号预处理方法，其特征在于，所述的步骤3的具体实现方法如下：SLI(n)＝S2(2n)*HCIC(8)
其中，SLI(n)为低精度基带信号的同相信号，SLQ(n)为低精度基带信号的正交信号，SL(n)为低精度基带信号的复数表示；HCIC(8)为8级梳状积分滤波器的响应函数；z是Z变换的复数变量，其表示方式为z＝rejω，其中e为自然对数的底数，j为虚数单位，参数ω为弧度单位，r为实数。
4.如权利要求1所述的基于FPGA的北斗卫星导航系统基带信号预处理方法，其特征在于，所述的步骤5的具体实现方法如下：步骤5.1：信号SHLM(n)作傅里叶变换FFT，即
F(n)＝ZI(n)+j*ZQ(n)＝FFT(SHLM(n))
其中，ZI(n)和ZQ(n)分别代表傅里叶变换后的第n个频点的实部和虚部；FFT表示快速傅里叶变换；
步骤5.2：对F(-1)、F(1)两个频点分别求其模值，得到|F(-1)|，|F(1)|，即：对|F(-1)|，|F(1)|进行归一化处理得到频率偏移向量误差参数 即：具体的频率偏移Δf由下式得到：
其中，Fs为射频芯片的输出采样频率，N为傅里叶变换点数。
5.基于FPGA的北斗卫星导航系统基带信号预处理装置，其特征在于，包括射频芯片、接收下变频电路、高精度基带信号产生电路、低精度基带信号产生电路、复数相乘电路和高低精度基带信号接收计算电路；
所述的射频芯片的输出端与接收下变频电路的输入端连接，所述接收下变频电路的输出端连接高精度基带信号产生电路的输入端和低精度基带信号产生电路的输入端，所述高精度基带信号产生电路的输出端和低精度基带信号产生电路的输出端均与复数相乘电路的输入端连接，复数相乘电路的输出端连接高低精度基带信号接收计算电路的输入端。
6.如权利要求5所述的基于FPGA的北斗卫星导航系统基带信号预处理装置，其特征在于，所述的接收下变频电路包括依次连接的触发器R0、触发器R1、选择器和乘法器；
所述触发器R0的输出端连接触发器R1的输入端，所述的触发器R1的输出端连接选择器的输入端，选择器的输出端连接乘法器的输入端，乘法器的输入端还连接所述射频芯片的输出端。
7.如权利要求6所述的基于FPGA的北斗卫星导航系统基带信号预处理装置，其特征在于，所述高精度基带信号产生电路包括触发器R0、触发器R1和触发器R2；
所述触发器R0的输出端连接触发器R1的输入端和触发器R2的输入端，触发器R1的输入端和触发器R2的输入端均与乘法器的输出端相连接。
8.如权利要求7所述的基于FPGA的北斗卫星导航系统基带信号预处理装置，其特征在于，所述低精度基带信号产生电路包括触发器R0～R23，第一加法器、第二加法器、与门A0和与门A1；
所述触发器R0～R7依次连接，上述8个触发器的输出端均与第一加法器的输入端相连接，第一加法器的输出端连接触发器R11的输入端；触发器R8、R9和R10依次连接，三者的输出端均连接与门A0的输入端，与门A0的输出端连接触发器R11的输入端；
所述触发器R12～R19依次连接，上述8个触发器的输出端均与第二加法器的输入端相连接，第二加法器的输出端连接触发器R23的输入端；触发器R20、R21和R22依次连接，三者的输出端均连接与门A1的输入端，与门A1的输出端连接触发器R23的输入端；
触发器R12和触发器R0的输入端均与乘法器的输出端相连接。
9.如权利要求8所述的基于FPGA的北斗卫星导航系统基带信号预处理装置，其特征在于，所述复数乘法电路包括复数乘法器，所述的高精度基带信号产生电路中的触发器R1的输出端和触发器R2的输出端，以及低精度基带信号产生电路中的触发器R23的输出端和触发器R11的输出端，均与所述的复数乘法器的输入端连接。
10.如权利要求9所述的基于FPGA的北斗卫星导航系统基带信号预处理装置，其特征在于，所述高低精度基带信号接收计算电路包括第一FPGA内部存储器、傅里叶变换知识产权核、第二FPGA内部存储器、求模电路、加法和减法计算电路以及移位寄存器；
所述第一FPGA内部存储器的输入端连接复数相乘电路的输出端；第一FPGA内部存储器的输出端连接傅里叶变换知识产权核的输入端，傅里叶变换知识产权核的输出端连接第二FPGA内部存储器的输入端，第二FPGA内部存储器的输出端连接求模电路的输入端，求模电路的输入端连接加法和减法计算电路的输入端，加法和减法计算电路的输出端连接移位寄存器的输入端。
基于FPGA的北斗卫星导航系统基带信号预处理方法和装置
技术领域
[0001] 本发明涉及卫星导航基带信号处理技术领域，具体涉及基于FPGA的北斗卫星导航系统基带信号预处理方法和装置。
背景技术
[0002] 在全球导航卫星系统接收机的设计中，对射频芯片输出的高中频高采样率信号进行基带信号转换是对卫星信号进行处理的第一步。现有的基带信号转换方法多采用下变频转换和正交下变频转换等理论算法，采用此类算法实现电路规模较大，且产生的低精度基带信号，存在幅度误差和相位误差较大的问题，导致处理的数据量较大、数据精度恶化、且数据处理速率较低。
发明内容
[0003] 针对上述现有技术中存在的问题或缺陷，本发明的目的在于，提供一种能有效降低基带处理的数据量，并减少后期信号盲捕获频段数量的基于FPGA的北斗卫星导航系统基带信号预处理方法和装置。
[0004] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0005] 基于FPGA的北斗卫星导航系统基带信号预处理方法，具体包括以下步骤：
[0006] 步骤1：射频芯片对接收到的卫星信号Sk(t)进行下变频滤波，完成一次下变频，得到信号S1(n)，对信号S1(n)通过符号变换进行混频，完成二次下变频，得到信号S2(n)；
[0007] 步骤2：对步骤1得到的信号S2(n)进行奇偶抽样滤波，得到高精度基带信号SH(n)；
[0008] 步骤3：对步骤1得到的信号S2(n)进行8级梳状积分抽样滤波，得到低精度基带信号SL(n)；
[0009] 步骤4：对步骤2得到的高精度基带信号SH(n)和步骤3得到的低精度基带信号SL(n)进行复数相乘，得到信号SHLM(n)；
[0010] 步骤5：对步骤4得到的信号SHLM(n)作傅里叶变换，得到信号F(n)；计算高低精度基带信号频率偏移向量误差参数
[0011] 具体地，所述的步骤2的具体实现方法如下：
[0012] SHI(n)＝LPF(S2(2n))
[0013] SHQ(n)＝LPF(S2(2n+1))
[0014] n＝0,1,2,3...n∈R
[0015] SH(n)＝SHI(n)+j*SHQ(n)
[0016] 其中，SHI(n)表示高精度基带信号的同相信号，SHQ(n)表示高精度基带信号的正交信号，SH(n)为高精度基带信号的复数表示；LPF为低通滤波操作，j为虚数单位。
[0017] 具体地，所述的步骤3的具体实现方法如下：
[0018] SLI(n)＝S2(2n)*HCIC(8)
[0019] SLQ(n)＝S2(2n+1)*HCIC(8)
[0020] SL(n)＝SLI(n)+j*SLQ(n)
[0021]
[0022] 其中，SLI(n)为低精度基带信号的同相信号，SLQ(n)为低精度基带信号的正交信号，SL(n)为低精度基带信号的复数表示；HCIC(8)为8级梳状积分滤波器的响应函数；z是Z变换的复数变量，其表示方式为z＝rejω，其中e为自然对数的底数，j为虚数单位，参数ω为弧度单位，r为实数。
[0023] 具体地，所述的步骤5的具体实现方法如下：
[0024] 步骤5.1：信号SHLM(n)作傅里叶变换FFT，即
[0025] F(n)＝ZI(n)+j*ZQ(n)＝FFT(SHLM(n))
[0026] 其中，ZI(n)和ZQ(n)分别代表傅里叶变换后的第n个频点的实部和虚部；FFT表示快速傅里叶变换；
[0027] 步骤5.2：对F(-1)、F(1)两个频点分别求其模值，得到|F(-1)|，|F(1)|，即：
[0028]
[0029]
[0030] 对|F(-1)|，|F(1)|进行归一化处理得到频率偏移向量误差参数 即：
[0031]
[0032] 具体的频率偏移Δf由下式得到：
[0033]
[0034] 其中，Fs为射频芯片的输出采样频率，N为傅里叶变换点数。
[0035] 基于FPGA的北斗卫星导航系统基带信号预处理装置，包括射频芯片、接收下变频电路、高精度基带信号产生电路、低精度基带信号产生电路、复数相乘电路和高低精度基带信号接收计算电路；
[0036] 所述的射频芯片的输出端与接收下变频电路的输入端连接，所述接收下变频电路的输出端连接高精度基带信号产生电路的输入端和低精度基带信号产生电路的输入端，所述高精度基带信号产生电路的输出端和低精度基带信号产生电路的输出端均与复数相乘电路的输入端连接，复数相乘电路的输出端连接高低精度基带信号接收计算电路的输入端。
[0037] 具体地，所述的接收下变频电路包括依次连接的触发器R0、触发器R1、选择器和乘法器；
[0038] 所述触发器R0的输出端连接触发器R1的输入端，所述的触发器R1的输出端连接选择器的输入端，选择器的输出端连接乘法器的输入端，乘法器的输入端还连接所述射频芯片的输出端。
[0039] 具体地，所述高精度基带信号产生电路包括触发器R0、触发器R1和触发器R2；
[0040] 所述触发器R0的输出端连接触发器R1的输入端和触发器R2的输入端，触发器R1的输入端和触发器R2的输入端均与乘法器的输出端相连接。
[0041] 具体地，所述低精度基带信号产生电路包括触发器R0～R23，第一加法器、第二加法器、与门A0和与门A1；
[0042] 所述触发器R0～R7依次连接，上述8个触发器的输出端均与第一加法器的输入端相连接，第一加法器的输出端连接触发器R11的输入端；触发器R8、R9和R10依次连接，三者的输出端均连接与门A0的输入端，与门A0的输出端连接触发器R11的输入端；
[0043] 所述触发器R12～R19依次连接，上述8个触发器的输出端均与第二加法器的输入端相连接，第二加法器的输出端连接触发器R23的输入端；触发器R20、R21和R22依次连接，三者的输出端均连接与门A1的输入端，与门A1的输出端连接触发器R23的输入端；
[0044] 触发器R12和触发器R0的输入端均与乘法器的输出端相连接。
[0045] 具体地，所述复数乘法电路包括复数乘法器，所述的高精度基带信号产生电路中的触发器R1的输出端和触发器R2的输出端，以及低精度基带信号产生电路中的触发器R23的输出端和触发器R11的输出端，均与所述的复数乘法器的输入端连接。
[0046] 具体地，所述高低精度基带信号接收计算电路包括第一FPGA内部存储器、傅里叶变换知识产权核、第二FPGA内部存储器、求模电路、加法和减法计算电路以及移位寄存器；
[0047] 所述第一FPGA内部存储器的输入端连接复数相乘电路的输出端；第一FPGA内部存储器的输出端连接傅里叶变换知识产权核的输入端，傅里叶变换知识产权核的输出端连接第二FPGA内部存储器的输入端，第二FPGA内部存储器的输出端连接求模电路的输入端，求模电路的输入端连接加法和减法计算电路的输入端，加法和减法计算电路的输出端连接移位寄存器的输入端。
[0048] 与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
[0049] 1、本发明对接收到的信号进行下变频，并同时生成高精度基带信号和第精度基带信号，占用硬件资源小，处理速度快；捕获模式下采用低精度基带信号数据，减少数据存储量和加快捕获速度；跟踪时采用高精度基带信号数据，提高跟踪精度。
[0050] 2、本发明在输出高低精度基带信号的同时还输出低精度信号的频率偏移，用以辅助确定跟踪频率，从而加快了由捕获模式转向跟踪模式过程中跟踪频率的确定。
附图说明
[0051] 图1是本发明的基于FPGA的北斗导航系统基带信号预处理算法流程图；
[0052] 图2是本发明的基于FPGA的北斗导航系统基带信号预处理装置电路图；
[0053] 图3是接收下变频电路图；
[0054] 图4是高精度基带信号产生电路图；
[0055] 图5是低精度基带信号产生电路图；
[0056] 图6是高低精度基带信号接收计算电路；
[0057] 下面结合附图和具体实施方式对本发明的方案做进一步的解释和说明。
具体实施方式
[0058] 实施例:
[0059] 遵从上述技术方案，参见图1，设北斗卫星发射的信号如公式(1)所示：
[0060]
[0061] 式中，k表示卫星编号，t为时间，AB1I表示B1I信号振幅，AB1Q表示B1Q信号振幅，CB1I表示B1I信号测距码，CB1Q表示B1Q信号测距码，DB1I表示调制在B1I测距码上的数据码，DB1Q表示调制在B1Q测距码上的数据码，f1表示B1信号载波频率， 表示B1I信号载波初相，表示B1Q信号载波初相。
[0062] 本实施例的基于FPGA的北斗卫星导航系统基带信号预处理方法，具体包括以下步骤：
[0063] 步骤1：射频芯片对接收到的卫星信号Sk(t)进行下变频滤波，完成一次下变频，得到信号S1(n)，对信号S1(n)通过符号变换进行混频，完成二次下变频，得到信号S2(n)，其具体实现方法如下：
[0064] 步骤1.1：卫星信号在射频芯片中与一个高频信号混频后，完成一次下变频滤波，卫星信号的频率下变频为(fIF+fd)，得到信号S1(n)如公式(2)所示：
[0065]
[0066] 其中，e(n)表示滤波后的高频残余误差和Q路信号，n表示采样序号，C表示I路信号测距码，D表示I路信号测距码上的数据码，fIF表示射频芯片的中频频率，fd表示多普勒频率， 为I路信号初始相位。
[0067] 步骤1.2：信号S1(n)与信号 相乘，其中，fLo表示本地晶体振荡器频率，Fs为射频芯片的输出采样频率， 为本地震荡频率的初始相位，得到信号S2(n)，其具体实现方法如下：
[0068]
[0069] 本实施例采用的射频芯片为MAX2769B，中频频率为4.092MHz，采样频率FS为16.368MHz，射频芯片的中频频率fIF为射频芯片输出采样频率Fs的1/4,且本地晶体震荡器频率fLo跟随射频芯片的中频频率fIF，二者相等，因此，上述信号S2(n)可进一步表示为以下形式：
[0070]
[0071] 上式中，e(n)为包含高频分量的噪声，同时有
[0072]
[0073] 因此， 等价于序列(M|(+1,+1,-1,-1))，同时，当n为偶数和奇数时，
[0074]
[0075] 即：
[0076] S2(n)＝S1(n)*m；m∈(M|(+1,+1,-1,-1)) (6)
[0077] 由 式 ( 4 ) 可 以 看 出 ，信 号 S 2 ( n ) 包 含 有 低 频 分 量和高频分量两部分，需用滤波器进行滤波消除高频分量。
[0078] 步骤2：对步骤1得到的信号S2(n)进行奇偶抽样滤波，得到高精度基带信号SH(n)，其具体实现方法如下：
[0079]
[0080] 公式(7)中，SHI(n)表示高精度基带信号的同相信号，SHQ(n)表示高精度基带信号的正交信号，SH(n)为高精度基带信号的复数表示；j为虚数单位；LPF为低通滤波操作，主要用于滤除镜像频率分量；高精度基带信号在处理过程中没有经过乘法、加法等计算，因此没有幅值误差，高精度基带信号精度高但数据速率高，对后续处理有较高的性能要求。
[0081] 由于本地晶体振荡器频率fLo跟随中频频率fIF，因此利用相当于1/2采样的奇偶抽样在抽样的同时完成了对处于奈奎斯特频率范围的fIF+fLo的滤波工作。
[0082] 步骤3：对步骤1得到的信号S2(n)进行8级梳状积分抽样滤波，得到低精度基带信号SL(n)，具体实现方法如下：
[0083] SLI(n)＝S2(2n)*HCIC(8)
[0084] SLQ(n)＝S2(2n+1)*HCIC(8)
[0085] SL(n)＝SLI(n)+j*SLQ(n) (8)
[0086]
[0087] 式(8)中，SLI(n)为低精度基带信号的同相信号，SLQ(n)为低精度基带信号的正交信号，SL(n)为低精度基带信号的复数表示；HCIC(8)为8级梳状积分滤波器的响应函数，z是Z变换的复数变量，其表示方式为z＝rejω，其中e为自然对数的底数，j为虚数单位，参数ω为弧度单位，r为实数。低精度基带信号在处理过程中，采用了可变累加级数长度的多级CIC积分，积分的结果经过大比例抽取，抽取后的结果经过了重新量化操作。累加、抽取和量化对最终的输出信号产生了幅值误差和相位误差，这些误差随着CIC滤波级数的增加而增加，且随着信噪比和信号强度的变化而变化，非常不便于误差值的量化表示，影响了后续数据处理的精度。依据傅立叶定理可知，幅度、相位的误差会引起信号内频率的变化，可利用频率误差来判断幅度误、相位的误差。
[0088] 步骤4：对步骤2得到的高精度基带信号SH(n)和步骤3得到的低精度基带信号SL(n)进行复数相乘，得到信号SHLM(n)，即：
[0089]
[0090] 步骤5：对步骤4得到的信号SHLM(n)作傅里叶变换，得到信号F(n)；计算高低精度基带信号频率偏移向量误差参数 其具体实现方法如下：
[0091] 步骤5.1：信号SHLM(n)作傅里叶变换FFT，如公式(10)所示：
[0092] F(n)＝ZI(n)+j*ZQ(n)＝FFT(SHLM(n)) (10)
[0093] 式(10)中，ZI(n)和ZQ(n)分别代表傅里叶变换后的第n个频点的实部和虚部，FFT表示傅里叶变换。为了减少频谱泄露，在定义FFT点数和选取运算序列长度时需要尽量使序列长度包含整数个载波周期，即FFT变换点数N和Pi的关系如公式(11)所示：
[0094] 2*Pi*fd*N＝2*n*Pi (11)
[0095] 其中，Pi为π，n为任意自然数。
[0096] 步骤5.2：对F(-1)、F(1)两个频点分别求其模值，得到|F(-1)|，|F(1)|，即：
[0097]
[0098] 对|F(-1)|，|F(1)|进行归一化处理得到频率偏移向量误差参数 即：
[0099]
[0100] 其中，的符号位代表了高精度基带信号与低精度基带信号的频率偏移方向；当该符号为正时，表示高精度基带信号中的频率大于低精度基带信号中的频率；否则表明高精度基带信号中的频率小于低精度基带信号中的频率。
[0101] 的绝对值 的大小反映了高低精度基带信号之间的频率偏移程度，偏移范围在一个快速傅立叶变换的频率分辨率之内，即 具体的频率偏移Δf由公式(14)得到：
[0102]
[0103] 当由捕获模式向跟踪模式转换时，在 的范围内，若 为正，可直接搜索捕获模式下获得的捕获频点的右侧部分，即 若 为负，可直接搜索捕获模式下获得的捕获频点的左侧部分， 当确定了搜索方向后，可根据Δf的大小，进一步缩小频率范围到Δf，从而加快了由捕获模式转向跟踪模式过程中跟踪频率的确定。
[0104] 本发明的基于FPGA的北斗卫星导航系统基带信号预处理装置，参见图2，包括射频芯片、接收下变频电路、高精度基带信号产生电路、低精度基带信号产生电路、复数相乘电路和高低精度基带信号接收计算电路；
[0105] 所述的射频芯片的输出端与接收下变频电路的输入端连接，所述接收下变频电路的输出端连接高精度基带信号产生电路的输入端和低精度基带信号产生电路的输入端，所述高精度基带信号产生电路的输出端和低精度基带信号产生电路的输出端均与复数相乘电路的输入端连接，复数相乘电路的输出端连接高低精度基带信号接收计算电路的输入端。
[0106] 其中，接收下变频电路如图3所示，包括依次连接的触发器R0、触发器R1、选择器和乘法器，触发器R0的输出端连接触发器R1的输入端，触发器R1的输出端连接选择器的输入端，选择器的输出端连接乘法器的输入端，乘法器的输入端还连接所述射频芯片的输出端。当触发器R1输出为0时，选择器输出为+1，当触发器R0输出为1时，选择器输出为-1；选择器输出结果与射频芯片输出信号S1在乘法器中相乘后，输出下变频后的信号S2。
[0107] 所述的接收下变频电路用于实现本发明的基于FPGA的北斗卫星导航系统基带信号预处理方法中的步骤1。
[0108] 高精度基带信号产生电路如图4所示，包括触发器R0、触发器R1和触发器R2，其中，触发器R0的输出端连接触发器R1的输入端和触发器R2的输入端，触发器R1的输入端和触发器R2的输入端均与乘法器的输出端相连接。采样时钟FS经过触发器R0后输出时钟FS2，其频率下降为FS的1/2，降频后的时钟FS2用作触发器R1和触发器R2使能信号；当FS2为0时，同相支路I锁存信号S2，当FS2为1时，正交支路Q锁存信号S2；同相支路I和正交支路Q在采样时钟FS的驱动下交替锁存信号S2，完成对下变频输出信号S2的奇偶分离，信号S2(2n)送往IH,信号S2(2n+1)送往QH。
[0109] 所述的高精度基带信号产生电路用于实现本发明的基于FPGA的北斗卫星导航系统基带信号预处理方法中的步骤2。
[0110] 低精度基带信号产生电路如图5所示，包括触发器R0～R23，第一加法器、第二加法器、与门A0和与门A1，其中，触发器R0～R7依次连接，上述8个触发器的输出端均与第一加法器的输入端相连接，第一加法器的输出端连接触发器R11的输入端；触发器R8、R9和R10依次连接，三者的输出端均连接与门A0的输入端，与门A0的输出端连接触发器R11的输入端；
[0111] 触发器R12～R19依次连接，上述8个触发器的输出端均与第二加法器的输入端相连接，第二加法器的输出端连接触发器R23的输入端；触发器R20、R21和R22依次连接，三者的输出端均连接与门A1的输入端，与门A1的输出端连接触发器R23的输入端；
[0112] 触发器R12和触发器R0的输入端均与乘法器的输出端相连接；
[0113] 下变频信号S2送入触发器R0和R12，随着时钟FS的驱动顺序送入触发器组R0～R7和R12～R19；两组触发器的输出数据分别实时送入第一加法器和第二加法器中进行累加操作，8个触发器数据的累加实现了8级级联梳状积分滤波器CIC(8)的积分滤波操作；同时，触发器组R8～R10和R20～R22在时钟FS驱动下进行计数，R8～R10计数到7时，经过与门A0形成触发器R11的使能信号，对加法器0的输出结果进行锁存，形成8倍降采样的同相信号IL；R20～R22计数到7时，经过与门A1形成触发器R23的使能信号，对加法器1的输出结果进行锁存，形成8倍降采样的正交信号QL；
[0114] 所述的低精度基带信号产生电路用于实现本发明的基于FPGA的北斗卫星导航系统基带信号预处理方法中的步骤3。
[0115] 复数乘法电路包括复数乘法器，所述的高精度基带信号产生电路中的触发器R1的输出端和触发器R2的输出端，以及低精度基带信号产生电路中的触发器R23的输出端和触发器R11的输出端，均与所述的复数乘法器的输入端连接。
[0116] 触发器R1和触发器R2分别将高精度基带信号的同相支路信号和正交支路信号输送到复数乘法器中；触发器R11和触发器R23分别将低精度基带信号的同相支路信号和正交支路信号输送到复数乘法器中；使得高精度基带信号和低精度基带信号在复数乘法器中进行复数相乘。
[0117] 所述的复数相乘电路用于实现本发明的基于FPGA的北斗卫星导航系统基带信号预处理方法中的步骤4。
[0118] 高低精度基带信号接收计算电路如图6所示，包括第一FPGA内部存储器、傅里叶变换知识产权核、第二FPGA内部存储器、求模电路、加法和减法计算电路以及移位寄存器；其中，第一FPGA内部存储器的输入端连接复数相乘电路的输出端；第一FPGA内部存储器的输出端连接傅里叶变换知识产权核的输入端，傅里叶变换知识产权核的输出端连接第二FPGA内部存储器的输入端，第二FPGA内部存储器的输出端连接求模电路的输入端，求模电路的输入端连接加法和减法计算电路的输入端，加法和减法计算电路的输出端连接移位寄存器的输入端；
[0119] 所述的复数乘法器将输出结果输入到第一FPGA内部存储器中进行缓存，当缓存数据量满足一次N点的傅里叶变换需求后，高低精度基带信号的复数相乘结果被输入到傅里叶变换知识产权核中作傅里叶变换，傅里叶变换的结果输送到第二FPGA内部存储器中进行缓存，当其中数据包含-1频点数据和+1频点数据时，第二FPGA内部存储器中的数据被送入到求模电路中求模，求模后的数据值输送到加法和减法计算电路中，其中，-1频点的求模结果和+1频点的求模结果的差值输入到移位寄存器中作为被除数，二者的和值输入到移位寄存器的控制端作为除数，移位寄存器通过右移完成除法运算后送出误差参数。
[0120] 所述的高低精度基带信号接收计算电路用于实现本发明的基于FPGA的北斗卫星导航系统基带信号预处理方法中的步骤5。
[0121] 可选地，本发明的FPGA芯片为XILINX公司的KINTEX7系列的XC7K325T芯片、VIRTEX4或者VIRTEX5系列，也可以使用ALTERA公司的STATIX II或STATIX III系列FPGA芯片。
[0122] 可选地，所述的射频芯片为MAXIM公司的MAX2769B芯片，此芯片支持北斗系统，GPS系统等卫星信号的解调。
