1. 研究目的与意义
全球导航定位系统(GPS,Global Positioning System)是实时全球卫星定位导航系统，具有定位精度高、全天候以及实时性强等诸多优点，对经济建设和国防建设都具有非常重要的战略意义，尤其是在近几年我国自然灾害频发，在应对救助救援过程中，GPS定位系统扮演着尤为重要的角色。而其数据采集器设计是GPS接收机的核心部分,影响着GPS接收机的性能。
具备高速信号处理能力的相关芯片是每个芯片厂商的技术核心机密，只以封装好的芯片提供用户使用。设计高性能GPS数据采集器，需要涉及芯片的内部设计，基于Verilog HDL语言的FPGA是理想的选择。FPGA是基于电子自动化设计方法，通过Verilog HDL语言在软件设计套件中编程来实现硬件功能的设计，可重复编写下载，并且提供在线调试，大幅提高芯片设计的效率，降低硬件设计的复杂度，芯片资源丰富而且成本较低。
2. 课题关键问题和重难点
本课题是基于Verilog HDL的GPS数据采集器的设计，主要在于采集器的硬件电路设计，其关键问题及难点在以下几个方面：
1、要GPS数据采集器整个电路系统功能的把握
2、规划和分配采集器所需各个电路模块，并且采用Verilog HDL语言描述电路系统的各个模块的功能，然后再完成各模块电路设计的验证，搭建对应的测试电路，来保证电路系统的功能完整
3. 国内外研究现状（文献综述）
从语言特点和建模应用两个方面出发，对Verilog HDL语言的基本概念进行了全面深入的讲解，为每一种语言结构提供了大量的例子，并且举例说明了如何使用多种语言结构来构造硬件模型。本书对Verilog HDL语言支持的多种建模风格进行了详细的描述。本书还讲解了如何用同一种Verilog HDL语言描述激励和控制，包括响应的监视和验证。这样做的目的是便于理解语言结构。语法讲解全面、细致，是IP和SOC设计师手头必备的一本工具书。重点讲解电路构造、状态机、综合和测试的概念，容易理解和上手。
《深入浅出玩转FPGA（第2版）》收集整理了作者在FPGA学习和实践中的经验点滴。书中既有日常的学习笔记，对一些常用设计技巧和方法进行深入探讨；也有很多生动的实例分析，这些实例大都是以特定的工程项目为依托，具有一定的借鉴价值；还有多个完整的项目工程实例，让读者从系统角度理解FPGA的开发流程。《深入浅出玩转FPGA（第2版）》从工程实践出发，旨在引领读者学会如何在FPGA的开发设计过程中发现问题、分析问题并解决问题。《深入浅出玩转FPGA（第2版）》的主要读者对象为电子、计算机、控制及信息等相关专业的在校学生、从事FPGA/CPLD开发设计的电子工程师以及所有电子设计制作的爱好者们。
本书面向广大的FPGA/CPLD初学者，从零基础开始讲述FPGA/CPLD以及相关的基础知识，并以一个支持各种入门、进阶的子母板形式的学习套件为实验平台，针对Altera公司的Cycloneⅲ器件量身打造的24个应用实例贯穿其中。实例讲解深入浅出，不仅有基本的Verilog HDL语法讲解，也有设计思路和背景知识的详细描述；开发工具（Quartusⅱ Modelsim）的使用更是手把手、图文并茂地展示给读者。内容由浅入深，很适合广大可编程逻辑器件的初学者作为入门和进阶的教材，也适合作为电子信息、计算机等专业本科生、研究生以及具有一定电子专业知识背景的电子工程师的参考用书。本书主要实验说明和例程将以Verilog HDL语言为主。基础语法部分也不会进行太详细的讲解，只是蜻蜓点水般带过简单给出基本的用法模版，但是也别担心，笔者会把重点放在后面的实例章节中，更深入地引领读者学以致用。
4. 研究方案
首先利用Verilog HDL硬件描述语言，在ISE开发平台上编写模块程序，然后用Modelsim软件仿真各个设计模块的波形，之后用FPGA开发板验证，经过DC综合流程，设置相关时序约束，并且进行编译和调试，导出相关文件，最后利用软件Astro通过读入DC综合的网表和时序约束，对网表级的设计进行布局布线，转变为由标准单元、宏单元和PAD组成的版图设计。
5. 工作计划
第1周：查找关于Verilog HDL语言和FPGA的文献和翻译外文文献，提高基础知识和外语研究水平
第2周：撰写开题报告，对课题进行思路分析和把握
第3周：熟悉相关开发软件平台，电路系统的总体设计和规划，画出流程图或状态机
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