Συντάχθηκε 25-06-2019 13:37
Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
Πρόγραμμα Προπτυχιακών Σπουδών
ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
Σοφία Μαραγκού
με θέμα
Σχεδίαση Συστήματος Στιγμιαίου Δορυφορικού Προσδιορισμού Θέσης με Αναδιατασσόμενη Λογική σε Ολοκληρωμένο Σύστημα PolarFire
Implementation of Snapshot-Positioning on a PolarFire FPGA/SoC
Πέμπτη 27 Ιουνίου 2019, 11 π.μ.
145Π42, Κτίριο Επιστημών, Πολυτεχνειούπολη
Εξεταστική Επιτροπή
Καθηγητής Απόστολος Δόλλας (επιβλέπων)
Καθηγητής Διονύσιος Πνευματικάτος
Dr Fabio Garzia, Fraunhofer Institute of Integrated Circuits IIS, Nuremberg
Περίληψη
Η Υπηρεσία Δημόσιου Χαρακτήρα (Public Regulated Service) του δορυφορικού συστήματος Galileo εγγυάται ασφαλή δορυφορική πλοήγηση για υπηρεσιακή χρήση του δημοσίου, πράγμα που κάνει την υλοποίηση απαιτητική σε θέματα ασφαλείας. Η μέθοδος στιγμιαίου δορυφορικού προσδιορισμού θέσης παρέχει ένα γρήγορο και αποδοτικό τρόπο εντοπισμού θέσης ταχύτητας και χρόνου (Position Velocity Time) με την χρήση βοηθητικών δεδομένων, με δείγματα μη επεξεργασμένα και με κώδικες ψευδοτυχαίου θορύβου. Στόχος αυτής της διπλωματικής είναι η υλοποίηση συστήματος στιγμιαίου δορυφορικού προσδιορισμού θέσης σε αναδιατασσόμενη λογική στο ολοκληρωμένο σύστημα PolarFire για ενσωματωμένο δέκτη σε πραγματικό χρόνο. Η επιλογή του ολοκληρωμένου συστήματος PolarFire έγινε βάσει των εγγυήσεων που παρέχει όσο αφορά την χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και την ασφάλεια. Ο υπολογισμός της θέσης, της ταχύτητας και του χρόνου γίνεται σε RISC-V πρότυπο με χρήση της RV32IMA αρχιτεκτονικής σετ εντολών σε ενσωματωμένο soft core. Η διπλωματική εργασία αποτελείται από τρία μέρη: την σχεδίαση σε υλικό που υλοποιεί την μέθοδο απόκτησης σήματος, την εφαρμογή που ελέγχει την σχεδίαση υλικού και την εφαρμογή που υλοποιεί τον στιγμιαίο προσδιορισμό θέσης. Η σχεδίαση αποτελείται από τον soft core Mi-V της Microsemi και από ένα μέρος ελεύθερα διαμορφωμένης και προγραμματιζόμενης λογικής που ελέγχεται από μια εφαρμογή bare-metal σε γλώσσα C++. Η εφαρμογή στιγμιαίου προσδιορισμού έχει υλοποιηθεί σε γλώσσα C.
Abstract
Galileo Public Regulated Service (PRS) is a special navigation service which guarantees secure EU satellite navigation for government use and thus it is high-secure demanding. A fast and efficient way to obtain position, velocity and time (PVT) is the method of snapshot positioning by having assistance data and raw data samples together with the pseudo-random noise (PRN) codes. The purpose of this thesis is to implement snapshot positioning on PolarFire FPGA for an embedded real-time receiver. The selection of PolarFire FPGA is based on the low-energy consumption and the security attributes it is offering. The complete PVT calculation is performed in the RISC-V standard RV32IMA instruction set architecture (ISA) embedded soft processor. The thesis consists of three parts the hardware design which implements the acquisition, the control of acquisition and the snapshot positioning application. The hardware design consists of the Mi-V soft core of Microsemi as CPU and a freely configurable and programmable logic part. It is controlled by a bare-metal application in C++. The snapshot positioning application is implemented in C.
Τόπος: Λ - Κτίριο Επιστημών/ΗΜΜΥ, 145Π-42, Πολυτεχνειούπολη
Έναρξη: 27/06/2019 11:00
Λήξη: 27/06/2019 12:00
