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全球定位

抑制少槽永磁直流電機定位力矩的方法研究

在永磁直流電機中，即使電樞繞組不通電，由于永磁體產(chǎn)生的磁場同電樞鐵芯的齒槽相互作用而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，即齒槽定位力矩(CoggingTorque)。定位力矩使電機輸出轉(zhuǎn)矩波動，產(chǎn)生振動及噪聲。文中闡述了產(chǎn)生定位力矩的原理，綜述了包括德昌電機公司的技術(shù)在內(nèi)的抑制定位力矩的方法和研究現(xiàn)狀。抑制定位力矩的方法，主要就是減小電樞旋轉(zhuǎn)過程中氣隙中磁場能量的變化。文中以少槽永磁直流電機為例，通過有限元分析，以及DOE實驗驗證，對轉(zhuǎn)子沖片增加輔助凹槽、充磁方式和轉(zhuǎn)子沖片不同類型對定位力矩的影響進行了研究，深入分析了沖片輔助凹槽對抑制少槽永磁直流電機定位力矩的作用，結(jié)果表明，同一沖片上在對稱位置上排布輔助凹槽能取得很好的效果，而以沖片中心線對稱地加兩個輔助凹槽時，輔助凹槽角度不同作用不同。對不同沖片，適合的輔助凹槽角度也是不同的。文中找出了一個較成熟的抑制少槽永磁直流電機定位力矩的系統(tǒng)方法，給出了生產(chǎn)中實用的抑制方法，同時通過實驗給出了這些方法對電機性能的影響。 DOE方法能從不同因素中找出對定位力矩起主要作用的變異因素，并且尋找到各變異因素之間的影響作用，給出抑制定位力矩各變量的最佳組合，相比現(xiàn)時生產(chǎn)中的方法，該組合可將定位力矩降低70％。

標(biāo)簽： 直流電機定位力矩方法研究

上傳時間： 2013-07-10

上傳用戶：ljthhhhhh123
基于ARM的消防終端導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

消防部門為什么要引入GIS/GPS技術(shù)?消防部門擔(dān)負(fù)著保護生命和財產(chǎn)安全的重任，但其可利用的資源卻非常有限。能夠有效利用寶貴信息對消防工作是至關(guān)重要的。這出于多種理由，如：火情的需要，營救力量，戰(zhàn)術(shù)布置，火災(zāi)記錄，反應(yīng)時間等。傳統(tǒng)方法需要大量的圖紙，報告和歷史記錄。這些數(shù)據(jù)來自于不同的地方，而且數(shù)據(jù)格式不一致。因此要花費大量的時間進行數(shù)據(jù)搜集、準(zhǔn)備和統(tǒng)一成可用的數(shù)據(jù)格式。如何更高效的搜集利用數(shù)據(jù)，如何進一步提高消防部隊的快速反應(yīng)能力，加強消防車輛的動態(tài)管理、動態(tài)調(diào)度、動態(tài)指揮等。這些都是現(xiàn)行消防指揮調(diào)度系統(tǒng)中迫切需要解決的問題。而在消防指揮調(diào)度系統(tǒng)中引入GIS/GPS技術(shù)恰恰解決了這些問題。各地的消防車輛動態(tài)管理子系統(tǒng)普遍上是利用GPS衛(wèi)星定位技術(shù)，通過GPRS無線通訊網(wǎng)絡(luò)，將滅火出動途中、滅火戰(zhàn)斗中的消防車輛的行駛路線、車輛位置信息實時傳送到消防調(diào)度指揮中心，在指揮中心的電子地圖上顯示出行車路線和消防車輛位置信息。指揮中心的調(diào)度員根據(jù)情況，通過無線通訊設(shè)備，及時對參戰(zhàn)車輛進行調(diào)度指揮和行車路線矯正。本消防車輛調(diào)度系統(tǒng)采用M/S（Mobile/Server）模式，本文論述了終端部分的設(shè)計和實現(xiàn)。終端采用ARM硬件平臺，并在此基礎(chǔ)上，集合全球衛(wèi)星定位技術(shù)（GPS）、嵌入式地理信息系統(tǒng)技術(shù)（eGIS）、通用分組無線服務(wù)技術(shù)（GPRS）、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等于一體，實現(xiàn)消防車輛的動態(tài)管理、調(diào)度、指揮的子系統(tǒng)。實現(xiàn)GPS的車輛導(dǎo)航、車輛跟蹤、車輛定位、車輛調(diào)度等功能。從而更加形象和直觀的對現(xiàn)行消防車輛動態(tài)管理系統(tǒng)進行了改進。當(dāng)前，隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，高層建筑、地下工程、石油化工、公眾聚集場所的大量涌現(xiàn)，火災(zāi)日趨多樣化、復(fù)雜化，快速地處置災(zāi)害事故，有效地保護市民生命和財產(chǎn)安全，已成為消防隊伍面臨的一項緊迫任務(wù)。如果能充分地發(fā)揮和挖掘GPS技術(shù)在消防領(lǐng)域上的應(yīng)用，拓展和利用它的功能，進行消防通信的改革，這將更好地協(xié)助消防隊伍為社會的經(jīng)濟和人民生命安全保駕護航。

標(biāo)簽： ARM 導(dǎo)航系統(tǒng)

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：晴天666
基于ARM和GPS的手持定位導(dǎo)航系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)

隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)以其功能強大、可靠性高、體積小、功耗低等諸多優(yōu)點，適應(yīng)了社會信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的發(fā)展需求，比一般的通用PC系統(tǒng)具備更大的優(yōu)越性，在各行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)獲得了廣泛的應(yīng)用。GPS定位導(dǎo)航技術(shù)與計算機技術(shù)的融合在近幾年來現(xiàn)代信息通信領(lǐng)域內(nèi)發(fā)展迅速。目前，GPS定位導(dǎo)航技術(shù)主要應(yīng)用于大地測量與車輛定位領(lǐng)域，個人應(yīng)用方面相對較欠缺。因此，發(fā)展應(yīng)用于個人的手持GPS定位導(dǎo)航系統(tǒng)擁有廣泛的市場空間。鑒于這種情況，本文設(shè)計開發(fā)了一款基于ARM處理器與GPS接收模塊的手持定位導(dǎo)航系統(tǒng)，系統(tǒng)通過采用功能強大、成本低廉的嵌入式Linux操作系統(tǒng)，充分發(fā)揮ARM處理器的高性能低功耗特點，提升了系統(tǒng)特性。論文的主要內(nèi)容： 1．分析了GPS定位導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和基本原理，研究了如何實現(xiàn)基于ARM處理器定位導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計方案。在此基礎(chǔ)上，建立了滿足手持定位導(dǎo)航系統(tǒng)功能需求的軟、硬件平臺，包括硬件平臺中各模塊的組成與連接，以及軟件平臺中系統(tǒng)啟動代碼、操作系統(tǒng)的移植，文件系統(tǒng)的制作。 2．設(shè)計實現(xiàn)了GPS模塊與ARM處理器的通信功能、電子地圖的顯示功能、人機交互的控制功能。各功能模塊在設(shè)計中包括了接口和外設(shè)的驅(qū)動程序，以及應(yīng)用程序兩部分。通信功能模塊中，GPS模塊實時接收GPS定位衛(wèi)星數(shù)據(jù)，并通過RS-232接口向處理器傳輸數(shù)據(jù)；電子地圖顯示以及人機交互的功能模塊中，使用MiniGUI圖形用戶界面支持系統(tǒng)，實現(xiàn)了在LCD觸摸屏上顯示電子地圖以及基本定位導(dǎo)航控制等人機交互的功能。 3．測試了系統(tǒng)各模塊的功能，給出了系統(tǒng)的實現(xiàn)結(jié)果，根據(jù)測試結(jié)果分析了系統(tǒng)設(shè)計中的不足，并提出了對系統(tǒng)未來改進目標(biāo)的設(shè)想。

標(biāo)簽： ARM GPS 手持定位

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：huangping588
基于ARM和LINUX的車載監(jiān)控終端的設(shè)計與實現(xiàn)

本文在結(jié)合全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)和通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)的基礎(chǔ)之上，利用嵌入式開發(fā)技術(shù)，采用ARM9為核心，設(shè)計開發(fā)了一個基于ARM和Linux的功能強大的車載監(jiān)控終端。嵌入式車載監(jiān)控終端是車載監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分。車載監(jiān)控終端主要由GPS定位模塊、ARM監(jiān)控終端和GPRS通訊模塊構(gòu)成。GPS定位模塊主要是接收來自定位衛(wèi)星的GPS信號，傳送給ARM監(jiān)控終端，監(jiān)控終端對數(shù)據(jù)解析后將位置信息與電子地圖匹配顯示在監(jiān)控終端的LCD屏上，并定時通過GPRS模塊向后臺監(jiān)控中心發(fā)送GPS定位數(shù)據(jù)實現(xiàn)實時監(jiān)控，同時GPRS模塊也接收從后臺監(jiān)控中心發(fā)來的指令，通過解析從而控制車載終端本地工作實現(xiàn)特定的功能。本文首先對車載監(jiān)控系統(tǒng)的組成、功能以及關(guān)鍵技術(shù)進行了分析；然后闡述了車載監(jiān)控終端硬件設(shè)計及實現(xiàn)方法；最后完成了車載監(jiān)控終端的應(yīng)用軟件的設(shè)計及實現(xiàn)。軟件上采用模塊化結(jié)構(gòu)、多線程編程和Socket編程技術(shù)，實現(xiàn)了多通道高速數(shù)據(jù)獲取。實驗結(jié)果證明，基于ARM和Linux的車載監(jiān)控終端定位精度高，實時性好，數(shù)據(jù)傳輸及時可靠，實現(xiàn)了監(jiān)控的基本功能，可以滿足實用化要求。

標(biāo)簽： LINUX ARM 車載監(jiān)控終端

上傳時間： 2013-06-17

上傳用戶：杜瑩12345
基于ARM的車載定位終端的研究

隨著社會的進步和經(jīng)濟的發(fā)展，我國機動車輛的數(shù)量不斷的增加，造成了交通事故日益增多、交通擁擠等一系列社會急需解決的問題。車載定位終端是嵌入式技術(shù)、ARM處理器技術(shù)、GPS技術(shù)、GPRS無線通訊技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，對智能交通的研究和發(fā)展具有重要意義，為現(xiàn)代交通運輸提供了新穎，可靠，有效的控制和管理途徑。本文先通過對GPS衛(wèi)星定位理論，衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理的深入研究，對GPRS移動通信技術(shù)規(guī)范的細(xì)致分析以及ARM嵌入式硬件系統(tǒng)、Linux嵌入式操作系統(tǒng)等計算機技術(shù)的不斷實踐，提出一套基于GPRS無線通信技術(shù)的車載定位終端的設(shè)計方案。車載定位終端將GPS模塊傳輸過來的定位信息提取出來，一方面將定位信息顯示在界面上，一方面通過GPRS模塊將車輛信息發(fā)送給車輛監(jiān)控中心。本設(shè)計采用ARM920T核的S3C2410A微處理器作為硬件平臺，然后設(shè)計相應(yīng)的外圍電路，加上GPS模塊電路和GPRS模塊電路，構(gòu)成一個完整的硬件系統(tǒng)。軟件設(shè)計采用宿主機/目標(biāo)機的開發(fā)模型，在構(gòu)建好交叉編譯環(huán)境后，向處理器上移植Bootloader和Linux操作系統(tǒng)。然后用Qt應(yīng)用軟件，采取多線程編程的方法完成GPS數(shù)據(jù)的提取、車輛信息發(fā)送和人機界面的實現(xiàn)。最后將編譯好的程序，下載到硬件平臺。

標(biāo)簽： ARM 車載定位

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：zhangliming420
基于ARM與LINUX的GPS定位終端的研究

本文主要研究一種在嵌入式系統(tǒng)上的GPS終端的軟件設(shè)計方法。隨著GPS技術(shù)在包括道路測控、汽車導(dǎo)航、交通管理、石油勘探、海上作業(yè)和緊急救援等軍事和民用的眾多領(lǐng)域中的越來越廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，GPS系統(tǒng)對生產(chǎn)、生活的影響也愈加深遠(yuǎn)。另一方面，硬件開發(fā)與嵌入式操作系統(tǒng)以及軟件研發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展促使移動計算技術(shù)在手持設(shè)備中也得到廣泛的應(yīng)用，掌上電腦(PDA)與智能手機等移動式計算系統(tǒng)日益普及，功能日漸完善，在手持式設(shè)備中實現(xiàn)GPS移動定位、導(dǎo)航等功能具有良好的市場前景。鑒于嵌入式GPS系統(tǒng)要求處理速度快，占用存貯空間小，根據(jù)嵌入式系統(tǒng)的人機交互特點，論文采用基于ARM架構(gòu)的S3C2410處理器作為基礎(chǔ)硬件平臺，以O(shè)penSource的Linux作為操作系統(tǒng)平臺，MiniGui為圖形用戶界面支持系統(tǒng)，SQLite為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)研究并設(shè)計了應(yīng)用嵌入式地圖的GPS定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅為用戶提供基本的地圖信息，還利用GPS儀器實現(xiàn)在地圖上定位功能，使用戶獲得當(dāng)前位置相關(guān)的附屬信息。該系統(tǒng)簡單可行，不依賴其他服務(wù)器工作，可用在移動設(shè)備、車載導(dǎo)航等領(lǐng)域。論文研究了Linux在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用與MiniGUI圖形界面和SQLite數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)向Arm-Linux系統(tǒng)上的移植；闡述了Linux下觸摸屏驅(qū)動的設(shè)計與應(yīng)用；分析了GPS系統(tǒng)中地理坐標(biāo)系統(tǒng)的定義和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換基本原理；根據(jù)轉(zhuǎn)換公式實現(xiàn)地理經(jīng)緯度坐標(biāo)、平面直角坐標(biāo)以及屏幕窗口坐標(biāo)間的相互轉(zhuǎn)換；分析了MapInfo電子地圖文件的基本格式；設(shè)計了用于存儲地圖信息及附屬信息的SQLite數(shù)據(jù)庫；通過Linux與GPS接收器的通訊從GPS設(shè)備采集定位信息并進行解析；在MiniGui上實現(xiàn)電子地圖與定位信息的顯示，支持觸摸屏上的人機交互；并在電子地圖上實現(xiàn)放大縮小、測距、查詢等基本功能。論文最后同時給出了目標(biāo)系統(tǒng)的實現(xiàn)結(jié)果，并分析了系統(tǒng)設(shè)計中的一些不足，提出了在以后的工作中改進系統(tǒng)效能的設(shè)想。

標(biāo)簽： LINUX ARM GPS 定位

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：zklh8989
基于ARM的車載GPSGPRS系統(tǒng)

本文分析了當(dāng)前車輛交通管理中的實際問題，介紹了一種車載終端的設(shè)計方法。設(shè)計采用ARM9微處理器構(gòu)造的嵌入式系統(tǒng)，是集GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和GPRS無線通信技術(shù)于一體的新型車載電子產(chǎn)品。它為現(xiàn)代交通運輸提供了新穎，可靠，有效的控制和管理途徑。車載終端通過將GPS模塊的定位信息提取出來，一方面將定位信息在車載終端上顯示，一方面又結(jié)合車輛的狀態(tài)等信息發(fā)送給GPRS模塊，發(fā)送出去的信息通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸給車輛管理部門。車輛管理部門根據(jù)車輛的位置和狀態(tài)等，采取一定的措施，從而實現(xiàn)車輛的有效管理。本設(shè)計從硬件和軟件兩大部分出發(fā)，硬件上設(shè)計了ARM處理器、存儲器、內(nèi)存及其外圍電路，另外還有GPS模塊電路和GPRS模塊電路；軟件上采用Qt的人機界面完成數(shù)據(jù)顯示與更新，采用PPP撥號腳本完成GPRS模塊的撥號，通過Qt多線程編程的方法完成GPS數(shù)據(jù)的提取和GPRS的信息發(fā)送。在硬件和軟件之間采用了嵌入式Linux系統(tǒng)，包括啟動代碼、內(nèi)核和文件系統(tǒng)等。論文的最后總結(jié)了所完成的工作，給出了設(shè)計的不足之處和有待完善的地方。

標(biāo)簽： GPSGPRS ARM 車載

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：ice_qi
基于ARM平臺的車載導(dǎo)航系統(tǒng)的研究與設(shè)計

汽車導(dǎo)航及定位是在全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS，Global Positioning System)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門新型技術(shù)。它是由GPS定位系統(tǒng)、電子地圖、嵌入式系統(tǒng)組成。汽車導(dǎo)航系統(tǒng)接收GPS所傳送的衛(wèi)星信號，得到車輛的即時位置，通過GPS信號處理系統(tǒng)傳送給CPU，再配合嵌入式系統(tǒng)上的電子地圖，將車輛經(jīng)過的軌跡顯示在顯示屏上。本文設(shè)計了一種汽車導(dǎo)航定位系統(tǒng)，以ARM微處理器為核心，移植嵌入式操作系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上繪制電子地圖，顯示車輛運行軌跡。主要研究內(nèi)容如下：完成了車載導(dǎo)航系統(tǒng)總體方案的分析與設(shè)計。分析了多種嵌入式微處理的性能和應(yīng)用。確定了以S3C44BOX為核心構(gòu)建導(dǎo)航系統(tǒng)硬件平臺的解決方案，并設(shè)計了導(dǎo)航系統(tǒng)的總體框架。完成了車載導(dǎo)航系統(tǒng)硬件平臺的設(shè)計，包括存儲器系統(tǒng)、通信總線、GPS模塊等接口電路的設(shè)計。根據(jù)高速數(shù)字電路的設(shè)計要求，在雙面板上實現(xiàn)了基于ARM的汽車導(dǎo)航定位系統(tǒng)的PCB布線。編寫了系統(tǒng)初始化代碼，完成了對硬件平臺的調(diào)試工作。根據(jù)系統(tǒng)的實際情況，選擇了實時多任務(wù)操作系統(tǒng)μC/OS-II和嵌入式圖形用戶界面μC/GUI作為本系統(tǒng)的軟件平臺，完成了兩者在系統(tǒng)硬件平臺上的移植。針對μC/GUI環(huán)境下簡體中文漢字的顯示問題，給出了一種比較完善的解決方案。介紹了GPS的衛(wèi)星定位原理，以及GPS接收的數(shù)據(jù)格式。在嵌入式圖形用戶界面μC/GUI的基礎(chǔ)上實現(xiàn)車載導(dǎo)航系統(tǒng)LCD上電子地圖的繪制，提出了基于μC/GUI及Maplnfo MIF地圖數(shù)據(jù)格式的電子地圖的設(shè)計與實現(xiàn)方法。實現(xiàn)了矢量電子地圖的顯示、縮放、漫游、圖層管理以及簡單的數(shù)據(jù)查詢導(dǎo)航功能，提出了用邊界檢測算法提高電子地圖漫游時的顯示速度。在此開發(fā)平臺上還實現(xiàn)了GPS定位數(shù)據(jù)的采集、處理，初步完成了定位模塊的部分功能。

標(biāo)簽： ARM 車載導(dǎo)航

上傳時間： 2013-05-22

上傳用戶：bjgaofei
基于ARM和GPS的車輛監(jiān)控系統(tǒng)研究

隨著社會的進步，經(jīng)濟的發(fā)展以及我國入世以后汽車行業(yè)的迅速發(fā)展，使得國內(nèi)交通車輛與日劇增，隨之帶來的交通擁擠、交通堵塞、車輛盜竊等一系列問題成為人們生活中最直接的安全隱患。運用無線通信技術(shù)、ARM技術(shù)和GPS定位技術(shù)的車輛監(jiān)控系統(tǒng)可以有效的解決這些問題，滿足運輸效率和安全保障的需要，并且?guī)順O大的經(jīng)濟效益和社會效益。通過對車輛監(jiān)控系統(tǒng)和相關(guān)技術(shù)的研究與分析，本文提出了基于ARM和GPS的車輛監(jiān)控系統(tǒng)研究。與傳統(tǒng)的單片機控制的車輛監(jiān)控系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)克服了單片機系統(tǒng)因其功能簡單、無操作系統(tǒng)、程序移植性差而只能滿足簡單控制的缺點，能實現(xiàn)復(fù)雜任務(wù)的監(jiān)控，例如顯示復(fù)雜的電子地圖、數(shù)據(jù)進行復(fù)雜計算、高端產(chǎn)品甚至有網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和Web瀏覽功能等等。同時該系統(tǒng)采用了GPRS無線通訊方式，具有資源利用率高、傳輸速率高、計費合理等特點，解決了以往采用SMS短消息通訊技術(shù)中存在的通訊費用高、消息延時和消息丟失等問題，提高了系統(tǒng)的實時性和可靠性。論文首先介紹了在車輛監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用的GPS全球衛(wèi)星定位技術(shù)和GPRS通用無線分組業(yè)務(wù)，在GPS定位技術(shù)中介紹了GPS系統(tǒng)組成、GPS信號和編碼、定位原理以及GPS誤差；在GPRS通訊技術(shù)中介紹了GPRS的概念、GPRS網(wǎng)絡(luò)的總體結(jié)構(gòu)、GPRS的主要優(yōu)點及發(fā)展動向。論文隨后分為車輛監(jiān)控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)與功能、車載端的研究與設(shè)計、監(jiān)控中心的研究與數(shù)據(jù)庫設(shè)計三大部分進行介紹。車輛監(jiān)控系統(tǒng)由車載端、監(jiān)控中心和兩者之間的通訊網(wǎng)絡(luò)三部分組成，車載端主要由GPS定位模塊、GPRS通信模塊和ARM數(shù)據(jù)處理與控制模塊這三大模塊構(gòu)成；監(jiān)控中心包括Internet接入設(shè)備、中心服務(wù)器、監(jiān)控端計算機以及一些輔助設(shè)備等。車載端分布在各個移動車輛上，負(fù)責(zé)接受OPS衛(wèi)星定位信息，通過數(shù)據(jù)控制處理器解算出車輛所處的位置坐標(biāo)，坐標(biāo)數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后通過GPRS模塊，最后將數(shù)據(jù)通過通訊網(wǎng)絡(luò)GPRS發(fā)送到監(jiān)控中心的信息服務(wù)器，信息服務(wù)器將收到的車臺數(shù)據(jù)經(jīng)過預(yù)處理之后分發(fā)給監(jiān)控終端。

標(biāo)簽： ARM GPS 車輛監(jiān)控系統(tǒng)研究

上傳時間： 2013-06-14

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基于FPGA的GPS定位信息處理系統(tǒng)設(shè)計

隨著GPS(Global Positioning System)技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，其全球性、全天候、低成本等特點使得GPS接收機的用戶數(shù)量大幅度增加，應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣。但由于定位過程中各種誤差源的存在，單機定位精度受到影響。目前常從兩個方面考慮減小誤差提高精度：①用高精度相位天線、差分技術(shù)等通過提高硬件成本獲取高精度；②針對誤差源用濾波算法從軟件方面實現(xiàn)精度提高。兩種方法中，后者相對于前者在滿足精度要求的前提下節(jié)約成本，而且便于系統(tǒng)融合，是應(yīng)用于GPS定位的系統(tǒng)中更有前景的方法。但由于在系統(tǒng)中實現(xiàn)定位濾波算法需要時間，傳統(tǒng)CPU往往不能滿足實時性的要求，而FPGA以其快速并行計算越來越受到青睞。　　本文在FPGA平臺上，根據(jù)“先時序后電路”的設(shè)計思想，由同步?jīng)]計方法以及自頂向下和自下而上的混合設(shè)計方法實現(xiàn)系統(tǒng)的總體設(shè)計。從GPS-OEM板輸出的定位信息的接收到定位結(jié)果的坐標(biāo)變換，最終到kalman濾波遞推計算減小定位誤差，實現(xiàn)實時、快速、高精度的GPS定位信息采集處理系統(tǒng)，為GPS定位數(shù)據(jù)的處理方法做了新的嘗試，為基于FPGA的GPS嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。具體工作如下：　　基于FPGA設(shè)計了GPS定位數(shù)據(jù)的正確接收和顯示，以及經(jīng)緯度到平面坐標(biāo)的投影變換。根掘GPS輸出信息標(biāo)準(zhǔn)和格式，通過串口接收模塊實現(xiàn)串口數(shù)掘的接收和經(jīng)緯度信息提取，并通過LCD實時顯示。在提取信息的同時將數(shù)據(jù)格式由ASCⅡ碼轉(zhuǎn)變?yōu)槭M制整數(shù)型，實現(xiàn)利用移位和加法運算達(dá)到代替乘法運算的效果，從而減少資源的利用率。在坐標(biāo)轉(zhuǎn)換過程中，利用查找表的方法查找轉(zhuǎn)化時需要的各個參數(shù)值，并將該參數(shù)先轉(zhuǎn)為雙精度浮點小數(shù)，再進行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。根據(jù)高斯轉(zhuǎn)化公式的規(guī)律將公式簡化成只涉及加法和乘法運算，以此簡化公式運算量，達(dá)到節(jié)省資源的目的。　　卡爾曼濾波器的實現(xiàn)。首先分析了影響定位精度的各種誤差因素，將各種誤差因素視為一階馬爾科夫過程的總誤差，建立了系統(tǒng)狀態(tài)方程、觀測方程和濾波方程，并基于分散濾波的思想進行卡爾曼濾波設(shè)計，并通過Matlab進行仿真。結(jié)果表明，本文設(shè)計的卡爾曼濾波器收斂性好，定位精度高、估計誤差小。在仿真基礎(chǔ)上，實現(xiàn)基于FPGA的卡爾曼濾波計算。在滿足實時性的基礎(chǔ)上，通過IP核、模塊的分時復(fù)用和樹狀結(jié)構(gòu)節(jié)省資源，實現(xiàn)數(shù)據(jù)卡爾曼濾波，達(dá)到提高數(shù)據(jù)精度的效果。　　設(shè)計中以Xilinx公司的Virtex-5系列的XC5VLX110-FF676為硬件平臺，采用Verilog HDL硬件描述語言實現(xiàn)，利用Xilinx公司的ISE10.1工具布局布線，一共使用44438個邏輯資源，時鐘頻率達(dá)到100MHZ以上，滿足實時性信號處理要求，在保證精度的前提下達(dá)到資源最優(yōu)。Modelsim仿真驗證了該設(shè)計的正確性。

標(biāo)簽： FPGA GPS 定位信息處理

上傳時間： 2013-04-24

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