Аппаратная реализация аппаратуры потребителя ГНСС

Навигационное оборудование в настоящие дни используется при решении множества задач, таких как обеспечение полётов гражданской и специальной авиации, судовождение, при проведении геодезических и кар- тографических работ, в интернет-устройствах и беспилотных транспортных средствах. Уровень техниче- ского развития вычислительных устройств цифровой обработки сигналов, на первый взгляд, снимает необхо- димость глубокой проработки вычислительных алгоритмов, но это только на первый взгляд. Как результат расширения областей использования средств навигации появляется необходимость увеличения рабочих каналов, увеличения динамического диапазона обрабатываемых сигналов, а также улучшение возможностей реконфигурации устройств обработки сигналов. Любой синтезируемый вычислительный алгоритм, который можно описать на языках описания аппаратуры, таких как VHDL и Verilog, состоит из операций суммирова- ния и операции сдвига регистра. Существуют несколько основных архитектур сумматоров, каждая из кото- рых имеет преимущество либо по скорости работы, либо по простоте реализации. При разработке вычисли- тельных архитектур, работающих на частотах 100-200 МГц, необходима конвейеризация вычислений. Несмотря на то, что конвейерная архитектура имеет большие накладные расходы на выравнивание задержек вычислительных блоков, её использование оправданно при обработке и преобразовании сигналов при решении навигационной задачи. Рассмотрены архитектуры аппаратных вычислительных блоков для построения навигационной аппарату- ры потребителя ГЛОНАСС/GPS. Приведены возможные пути повышения эффективности некоторых архи- тектур при реализации их на основе программируемых вентильных матриц (ПЛИС).