Módulo de búsqueda, seguimiento y decorrelación para...

Informe de Avance del Trabajo Final de Carrera

de Especialización de Sistemas Embebidos

Ing. Facundo Larosa

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Módulo de búsqueda,

seguimiento y

decorrelación para un

sistema GPS sobre FPGA

Autor

Ing. Facundo Larosa

Director del trabajo

Ing. Nicolás Álvarez (FIUBA, UNSAM)

Jurado propuesto para el trabajo

- Esp. Ing. Pedro Martos (FIUBA)

- Ing. Edgardo Comas (CITEDEF, UTN-FRBA)

- Ing. Octavio Alpago (FIUBA)



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Tabla de contenido

1. Avance en las tareas

2. Cumplimiento de los requerimientos

3. Gestión de riesgos

Revisión Cambios realizados Fecha

1.0 Creación del documento 01/09/2016

1.1 Modificación del documento según recomendaciones 06/09/2016

1.2



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1. Avance en las tareas

1.1 Redacción de alcance, requisitos y desglose de tareas

1.2 Planificación de tiempos, recursos y

presupuesto

1.3 Planificación de responsabilidades,

riesgos, calidad, comunicación y cierre

$ = $ = $ =

2.1 Búsqueda de bibliografía general y

específica

2.2 Instalación y puesta a punto de herramientas de

software

2.3 Estudio de señal GPS en frecuencia

intermedia

2.4 Estudio de técnicas de búsqueda

$ = $ = = =

2.5 Estudio de técnicas de

seguimiento

2.6 Diseño de arquitectura

preliminar módulo de sincronización


preliminar módulo de búsqueda


preliminar módulo de seguimiento

$ = $ = $ = $ =


preliminar módulo de pruebas

$ =

3.1 Diseño de arquitectura detallada

módulo de sincronización

3.2 Diseño de arquitectura detallada módulo de búsqueda


módulo de seguimiento


módulo de pruebas

$ = $$ + $$ + $$ +

4.1 Implementación y pruebas módulo de

sincronización


búsqueda


seguimiento


pruebas

$$ ++ $$ ++ $$ ++ $$ ++



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5.1 Pruebas sincronización y

búsqueda

5.2 Pruebas sincronización /

búsqueda / seguimiento

5.3 Pruebas de sistema

6.1 Confección de documentación

general y específica

6.2 Redacción memoria del trabajo

final

6.3 Diagramación de diapositiva para

exposición 6.4 Redacción paper

Fase 1 – Planificación general (11 de abril – 29 de abril)

Fase 2 – Estudio (2 de mayo – 29 de junio)



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Fase 3 – Análisis (29 de junio – 22 de julio)

Fase 4 – Implementación y pruebas unitarias (25 de julio – 14 de septiembre)

Fase 5 – Pruebas de integración y de sistema (19 de septiembre – 21 de octubre)

Fase 6 – Cierre (24 de octubre – 2 de diciembre)



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2. Cumplimiento de los requerimientos

Módulo de sincronización de reloj de entrada

Este módulo debe evitar la posibilidad de que existan estados metaestables de datos a la

entrada del módulo de búsqueda

Módulo de búsqueda (search)

Bits de señal de entrada: 1

Frecuencia de señal de entrada: fc=16,368 MHz (TBC)

Frecuencia intermedia: fi=4,092MHz (TBC)

Dominio de búsqueda de la frecuencia de portadora: fi 4000 Hz

Dominio de búsqueda del código C/A: [0,1023] chips (el código es periódico)

Intervalo de frecuencia (bin) (máximo): 500 Hz

Tiempo máximo de búsqueda (locking) (máximo): 3 minutos (TBC)

(NOTA: Los valores actualizados responden a las simulaciones realizadas en

la etapa de análisis)

Módulo de seguimiento (tracking)

El módulo no deberá perder sincronización de la frecuencia de portadora y fase del

código C/A ante variaciones de la señal de entrada consistentes con el movimiento

de un satélite de la constelación GPS y un receptor cuasiestacionario para el peor

caso (máxima variación de frecuencia de portadora). El valor exacto de la variación

temporal de la frecuencia de portadora y fase se calculará durante la fase de

estudio (tarea 2.3 Estudio de señal GPS en frecuencia intermedia).

(NOTA: La variación temporal de la frecuencia de portadora por efecto

Doppler y su rango se calcularon durante la etapa de análisis)

El módulo debe proveer a la salida el mensaje de navegación binario



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Módulo de pruebas y comunicación

El módulo de pruebas deberá proveer información a través de una interfaz (UART, SPI,

etc.) y una trama de datos del estado del sistema y subsistemas. Como mínimo indicará:

Generales

1.1..1. Recepción de datos: SI/NO

1.1..2. Estado del sistema:

BÚSQUEDA: La búsqueda de frecuencia/fase se encuentra en curso

ADQUISICIÓN: La búsqueda de frecuencia/fase ha finalizado y la señal se

encuentra sincronizada

SIN SEÑAL: No se detecta señal a la entrada del sistema

ERROR(tipo): Los errores posibles del sistema se listarán luego de la etapa de

análisis

Módulo de búsqueda

1.1..1. Frecuencia de portadora

1.1..2. Desplazamiento de código C/A

1.1..3. Estado del subsistema

BUSCANDO: La búsqueda de frecuencia/fase se encuentra en curso

BUSQUEDA_TERMINADA: La búsqueda de frecuencia/fase ha finalizado

1.1..4. Progreso de la búsqueda (en porcentaje del dominio comprobado)

Módulo de seguimiento

1.1..1. Frecuencia de portadora

1.1..2. Desplazamiento de código C/A

1.1..3. Estado del subsistema:

SINCRONIZADO: El módulo de seguimiento se encuentra sincronizado en

frecuencia y en fase de código respecto de la señal de entrada

NO_SINCRONIZADO:

El módulo de seguimiento no se encuentra sincronizado en frecuencia y

en fase de código respecto de la señal de entrada



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3. Gestión de riesgos

Riesgo 1: No disponer de kit de desarrollo (Nexys 2) por rotura o pérdida

Riesgo 2: Que la FPGA que se dispone (Spartan 3E) no cuente con la capacidad suficiente para implementar el módulo objeto del proyecto

Riesgo 3: No cumplir con los requerimientos técnicos planteados

Riesgo 4: No cumplir con plazos planteados

Riesgo 5: Falta de tiempo de recursos humanos por contingencias ajenas al proyecto

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