双星定位系统是我国自主研制开发的区域性有源卫星导航定位系统,可全天候提供快速定位、实时导航、简短通信和精确授时四大功能。目前,该系统已初具规模,在军用和民用导航方面的发挥着日益重要的作用。近年来,随着微电子技术的进步,大规模逻辑器件的性价比不断提高,使得在单片大规模逻辑器件上实现系统级设计已经成为可能。SOPC技术是Altera公司于2000年提出的一种软硬件协同设计方案,它以IP核为基础,将处理器、存储器、定时器等系统所需要的功能模块都集成到单片FPGA上,构成可编程的片上系统。SOPC技术是一种灵活、高效的SOC解决方案,使得电路设计在设计周期、开发成本、电路规模、功耗、可靠性和硬件升级等多方面达到最优化,代表了嵌入式系统设计的发展方向。本文根据某车载型双星定位用户机的多芯片(MCU+DSP+FPGA)设计结构,本着将尽可能多的功能模块集中在FPGA中实现的设计思想,提出基于SOPC技术的单芯片实现方案。改进后,FPGA实现的功能除了原有的多通道同步扩频解调外,还包含了DSP和MCU的功能。此外,原方案中在射频部分实现的下变频、成形滤波、BPSK调制也都放入FPGA中进行数字实现。本文采用Altera提供的SOPC设计工具,从IP核的具体应用方面展开研究,完成双星定位用户机方案的实现。具体工作:接收部分完成了正交数字下变频、解扩解调、帧同步、VIterbi译码;发射部分完成了卷积编码、成形滤波和BPSK调制;而原方案中用于控制的MCU芯片,则使用SOPC Builder工具完成了NiosⅡ软核方案的微控制器设计,并移植了μC/OS-ⅡRTOS。原方案中在FPGA实现的载波和伪码同步,以及MCU软件设计,在改进方案中予以保留。限于篇幅,本文不进行讨论。