作为空基无线导航系统,全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)具有全天候、全球性、连续性高精度三维定位、测速和测时能力,在军民领域均有广泛应用。用户接收机是卫星导航技术应用必不可缺的设备,用户通过接收机实现卫星资源的利用。论文设计了一款基于ZYNQ架构的GNSS接收机硬件平台,可支持GPS、北斗、GLONASS、以及伽利略四大卫星导航系统信号接入和处理,具有小型化、重量轻、低成本等优点。硬件平台的基带数字信号处理模块与导航定位解算模块集成在ZYNQ系列的XC7Z020CLG400芯片中,该芯片上集成了FPGA和双核ARM,可同时实现硬件编程和软件编程,因此,硬件平台既可以与其他硬件集成形成实用化产品,也可以用于算法方案的演示验证。首先,论文对GNSS信号体制进行研究,在详细分析各频段卫星信号特性的基础上,对用户接收机的组成以及各部分所执行的功能进行总结,为方案确定,以及后续接收机硬件平台进行功能测试时,正确合理地配置射频前端提供依据。其次,完成接收机硬件平台的需求和设计要求分析,根据分析结果设计出接收机硬件平台的方案。在硬件平台方案设计中,射频前端采用4片MAX2771芯片进行设计,实现多卫星信号输入的射频前端电路;基带数字信号处理模块与导航解算模块则集成在一个微处理器中,所有元器件全部采用工业级器件。在进行电源模块设计时,充分考虑核心处理器和射频前端芯片对电源电路的要求,采用不同类型的稳压芯片设计出不同输出的电源电路,并控制电源电路的启动顺序。接收机硬件平台的存储设备有FLASH和DDR3 SDRAM两部分。FLASH电路用于星历的存储和程序的固化,为接收机热启动和操作系统的安装提供硬件条件。DDR3 SDRAM部分电路采用双片DDR3芯片构成32bit的数据接口电路,提高了接收机导航解算的速度。再次,根据所设计的电路原理图,完成了高速10层印制电路板设计。在设计过程中,充分考虑电磁干扰、电磁兼容、信号完整性以及电源完整性对印制电路板性能的影响,设计合理的层叠结构,并使用Polar SI 9000软件进行特性阻抗设计;经过合理布局、布线、负片层分割工作后,完成了接收机印制电路板设计。最后,对完成的接收机硬件平台进行调试与测试,验证课题方案和工作成果的正确性和实用性。首先对接收机的工作电压、外围通信接口、数据存储等方面进行测试与调试。完成硬件调试后,进行了中频数据采集实验,验证接收机射频前端电路的设计的正确性,并通过仿真验证,采集到的卫星数据可以用于导航定位;然后对接收机硬件平台进行整机测试,定位结果通过上位机软件输出,结果表明接收机硬件平台满足设计要求。