Детальная информация

Данная работа посвящена разработке алгоритма работы в реальном времени первых двух этапов обработки навигационного сигнала – обнаружения и трекинга – на ARM-процессоре платы Zynq на основании модели, реализующей такую обработку в режиме отложенного времени в среде MATLAB. В работе разрабатывается и реализуются средствами C++ вычислитель-но эффективные алгоритмы вычисления корреляционных функций, рассматриваются вопросы организации выполнения вычислительно затратных расчетов на этапе компиляции с целью их быстрого многократного использования. Кроме того, выполняется распараллеливание вычислений посредством разработки многопоточного приложения. В результате получены корректно работающие алгоритмы обнаружения и трекинга сигналов. После компиляции приложения в процессор используемой платформы проведены замеры времени вычислений, показавшие возможность одновременного слежения за 4 спутниками. Также установлено, что в случае использования ресурсов ПЛИС, имеющейся на данной плате, возможно увеличить число ведомых спутников до 12. Результаты данной работы будут использованы для обеспечения на платформе Zynq полного цикла обработки навигационного сигнала, включая вычисление координат приемника, затем готовое устройство будет применяться для научных исследований.

The given work is devoted to providing real-time operation of the first two stages of navigation signal processing - detection and tracking on the ARM proces-sor of the Zynq board based on an algorithm that implements such processing in the delayed time mode in the MATLAB environment. The paper discusses and implements computationally efficient algorithms for calculating correlation functions by means of C ++, discusses the issues of organizing the execution of computationally expensive calculations at the compilation stage with the aim of their rapid reuse. In addition, computations are parallelized by developing a multi-threaded application. As a result, correctly working algorithms for signal detection and tracking have been obtained. After compiling the application into the processor of the platform used, the computation time was measured, which showed the possibility of simultaneous tracking of 4 satellites. It was also found that in the case of using the FPGA resources available on this board, it is possible to increase the number of slave satellites to 12. The results of this work will be used to provide a full cycle of navigation signal processing on the Zynq platform, including the calculation of the receiver coordinates, then the finished device will be used for scientific research.