由于全球定位系統(tǒng)在航天、航空、航海、海洋上程、大地測量、陸地導(dǎo)航以及軍事上的大量運用及其廣闊的應(yīng)用前景,使得GPS接收機系統(tǒng)成為國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域競相研究的對象。GPS系統(tǒng)的用戶部分主要是各種型號的GPS接收機。所以GPS接收機中的微處理器的運算能力和功耗直接影響整機的性能。 本文所研究的是基于ARM微處理器和μC/OS—Ⅱ的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)及其在GPS接收機中的應(yīng)用。介紹了OPS接收機設(shè)計原理,分析了接收機硬件模塊的組成和功能,設(shè)計了由FPGA和ARM完成基帶信號處理及導(dǎo)航解算的接收機,建立了基于ARM和μC/OS—Ⅱ的GPS接收機嵌入式硬件開發(fā)平臺。研究了嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS—Ⅱ,分析了其內(nèi)核的組成結(jié)構(gòu):與處理器無關(guān)代碼、處理器相關(guān)代碼、與應(yīng)用相關(guān)代碼,并重點分析和配置了其中與處理器相關(guān)和與應(yīng)用相關(guān)的代碼部分,最終將其成功移植到ARM LPC2290微處理器上。建立了基于ARM LPC2290和μC/OS—Ⅱ的嵌入式系統(tǒng)軟件編譯和調(diào)試的交叉環(huán)境,設(shè)計了運行在此環(huán)境下的中斷和多任務(wù)來實現(xiàn)接收機信號處理、導(dǎo)航解算及顯示等功能,最終完成了基于ARM和μC/OS—Ⅱ的GPS接收機軟應(yīng)用件設(shè)計。 總之,本文從研究嵌入式系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計及其應(yīng)用著手,掌握了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的核心技術(shù),研制了基于ARM嵌入式開發(fā)平臺的GPS接收機。
標(biāo)簽: ARM GPS 嵌入式系統(tǒng) 收機設(shè)計
上傳時間: 2013-04-24
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GPS(全球定位系統(tǒng))是美國建立的高精度衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng),高動態(tài)GPS接收機可應(yīng)用于衛(wèi)星、飛機、高速列車等許多場合。高動態(tài)給GPS信號帶來很大的多普勒頻移和多普勒頻移變化率,普通民用接收機無法正常工作。適用于高動態(tài)條件的接收機可以有效消除多普勒頻移及其變化率對信號接收的影響,提高導(dǎo)航定位精度。 本文在深入研究GPS的系統(tǒng)組成、工作原理以及信號格式的基礎(chǔ)上,重點研究高動態(tài)條件下C/A碼和載波的捕獲與跟蹤方案。論文的主要工作如下: 1.深入研究擴頻信號的各種捕獲算法,提出了一種適用于高動態(tài)的基于FFT的C/A碼快速捕獲算法; 2.研究擴頻碼跟蹤和載波跟蹤技術(shù),設(shè)計了載波輔助的碼跟蹤環(huán)路——數(shù)字延遲鎖定環(huán)(DLL)及一種叉積自動頻率跟蹤環(huán)(CPAFC)與科斯塔斯(Costas)環(huán)相結(jié)合的載波跟蹤方案,并在MATLAB環(huán)境下建立系統(tǒng)模型,對環(huán)路參數(shù)進行了詳細(xì)的設(shè)計; 3.初步完成了GPS接收機基帶處理模塊核心單元的FPGA設(shè)計和功能仿真。
上傳時間: 2013-07-10
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GPS全球定位系統(tǒng)是美國國防部為軍事目的而建立的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),其主要目的是解決海上、陸地和空中運載工具的導(dǎo)航定位問題。GPS作為新一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),不僅具有全球、全天候、連續(xù)、高精度導(dǎo)航與定位能力,而且具有優(yōu)良的抗干擾性和保密性。因此,發(fā)展全球定位系統(tǒng)是當(dāng)今導(dǎo)航技術(shù)現(xiàn)代化的一個重要標(biāo)志。在GPS接收機中,為了得到導(dǎo)航電文并對其進行解算,要完成復(fù)雜的信號處理過程。其中,怎樣捕獲到衛(wèi)星信號,并對C/A碼進行跟蹤是研制GPS接收機的重要問題之一。本文在對GPS信號的結(jié)構(gòu)進行深入的分析后,結(jié)合FPGA的特點,對算法進行設(shè)計及優(yōu)化后,給出了相應(yīng)的仿真。內(nèi)容主要包括以下幾個方面: 1.對GPS信號結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生原理進行了深入地分析,并對GPS信號的調(diào)制機理進行詳細(xì)地闡述。 2.在GPS信號的捕獲方面,采用了基于FFT頻域的快速捕獲的方法,即將接收到的GPS信號先利用快速傅立葉變換(FFT)變換到頻域,在頻域完成相應(yīng)的運算后,再利用傅立葉反變換(IFFT)變換到時域。從而大大減少了計算量,加快了信號捕獲的速度,提高了捕獲性能。 3.在C/A碼跟蹤部分,本文采用了非相干延遲鎖定環(huán)對C/A碼進行跟蹤。來自載波跟蹤環(huán)路的本地載波將輸入的信號變成基帶信號,然后分別和本地碼的三個不同相位序列進行相乘,將相乘結(jié)果進行累加,經(jīng)過處理將得到碼相位和當(dāng)前的載波頻率送到載波跟蹤環(huán)路。 4.載波跟蹤環(huán),本文采用的是科斯塔斯環(huán)。載波跟蹤環(huán)和碼跟蹤環(huán)在結(jié)構(gòu)上相似,故本文只對關(guān)鍵的載波NCO進行了仿真。 本文的創(chuàng)新點主要是使用FPGA對整個GPS信號的捕獲及C/A碼的跟蹤進行設(shè)計。此外,根據(jù)FPGA的特點,在不改變外部硬件設(shè)計的前提下,改變相應(yīng)的IP核或相關(guān)的VHDL程序就可對系統(tǒng)進行各種優(yōu)化設(shè)計,以適應(yīng)不同類型的GPS接收機的不同功能。
上傳時間: 2013-06-27
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全球定位系統(tǒng)(GPS)可以向全球用戶提供位置、速度和時間信息,在航空、航天、海上及陸地等諸多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,成為一種主要的導(dǎo)航手段。隨著空間定位技術(shù)的不斷發(fā)展,空間定位系統(tǒng)必將出現(xiàn)多元化。本文結(jié)合計算機技術(shù),以GPS定位系統(tǒng)為例,研究了衛(wèi)星定位技術(shù)中的GPS星座模擬器。 本文綜述了衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的歷史,現(xiàn)狀及發(fā)展的方向,介紹GPS模擬器的研究發(fā)展?fàn)顩r。詳細(xì)研究了GPS衛(wèi)星信號傳輸理論和GPS衛(wèi)星定位原理。在此基礎(chǔ)上,提出GPS模擬器的理論模型和實現(xiàn)方法,研究了GPS星座模擬器的設(shè)計思路、組成模塊,分析各個模塊的設(shè)計原理。在理論研究和分析的基礎(chǔ)上,提出模擬器的FPGA的設(shè)計與實現(xiàn),以FPGA為平臺,用verilog硬件語言實現(xiàn)了衛(wèi)星信號的模擬,詳細(xì)研究了基帶模塊的實現(xiàn)方法,包括C/A碼產(chǎn)生模塊,導(dǎo)航電文合成模塊,碼轉(zhuǎn)換模塊。最后通過射頻模塊發(fā)出,完成衛(wèi)星信號的模擬。在信號測試部分,用示波器,頻譜儀,MATLAB程序?qū)δM信號進行了驗證實驗。驗證結(jié)果表明,設(shè)計滿足要求,達到預(yù)想目標(biāo)。
上傳時間: 2013-05-30
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隨著集成功能的不斷增加,移動電話還可作為便攜式媒體播放器(PMP)、數(shù)碼相機、掌上電腦(PDA)、甚至全球定位系統(tǒng)(GPS)使用。如何獲得更加逼真的顯示、突破熱瓶頸、高效智能地管理電源是系統(tǒng)設(shè)計人員當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)。
標(biāo)簽: 便攜式應(yīng)用 設(shè)備 電源設(shè)計
上傳時間: 2013-10-16
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MSP430單片機與GPS模塊接口在便攜式導(dǎo)航系統(tǒng)中的設(shè)計應(yīng)用 GPS 是全球定位系統(tǒng)的簡稱,目的是在全球范圍內(nèi)對地面或空中目標(biāo)進行準(zhǔn)確定位和監(jiān)測。文章討論了GPS 模塊TU-30 的工作原理,介紹了其在便攜式導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用,給出了這種GPS 模塊與單片機的接口電路。 GPS是Global Positioning System 的縮寫,即全球定位系統(tǒng)。其目的是在全球范圍內(nèi)對地面和空中目標(biāo)進行準(zhǔn)確定位和監(jiān)測。隨著全球性空間定位信息應(yīng)用的日益廣泛,GPS提供的全時域、全天候、高精度定位服務(wù)將給空間技術(shù)、地球物理、大地測繪、遙感技術(shù)、交通調(diào)度、軍事作戰(zhàn)以及人們的日常生活帶來巨大的變化和深遠的影響。
上傳時間: 2013-10-12
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可以下載學(xué)習(xí)一下很不錯的學(xué)習(xí)資料可以學(xué)到很多東西可以分享給一些喜歡搞電子的
標(biāo)簽: GPS 單片機 全球定位 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2013-10-16
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目前,國內(nèi)公交車報站的方式多采用手動報站,但是因為司機需要在保證安全駕駛的前提下進行報站,所以經(jīng)常出現(xiàn)錯報、漏報、安全隱患等一系列問題。采用 GPS全球定位系統(tǒng)進行自動報站使這一難題迎刃而解,不需要人工干預(yù),大大減輕了司機的工作量,也同時提高了車輛運行的安全性,促進公交系統(tǒng)的現(xiàn)代化進程。 現(xiàn)階段,公交車內(nèi)信息屏多通過有線方式獲得新聞、天氣預(yù)報、廣告等信息,也可以同步顯示報站信息。但是有一個不可避免的問題,那就是由于沒有整合GPRS 無線通訊功能,所以維護起來比較麻煩,如果需要更換廣告內(nèi)容,就必須派出大量的人員,對需要更改廣告內(nèi)容的公交車內(nèi)信息屏一一更改,浪費了大量的人力物力。GPRS的應(yīng)用使系統(tǒng)實現(xiàn)了前所未有的高度整合,解決了目前國內(nèi)現(xiàn)有的公交車內(nèi)信息更新方式落后的弊端。通過GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)和GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò),公交監(jiān)控調(diào)度中心可實時監(jiān)控各條線路公交車位置的分布情況,并根據(jù)監(jiān)控情況向有關(guān)公交車發(fā)出調(diào)度通知。
上傳時間: 2013-11-14
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物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分。其英文名稱是“The Internet of things”。物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過射頻識別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進行信息交換和通信,以實現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。
標(biāo)簽: 物聯(lián)網(wǎng) 入門教程 英文
上傳時間: 2013-10-09
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全書共分11 章, 其主要內(nèi)容為: 緒論, 全球定位系統(tǒng)的組成及信號結(jié)構(gòu), GPS 定位中的誤差源, 距離測量與GPS 定位, GPS 測量的技術(shù)設(shè)計, 數(shù)據(jù)采集, 時間標(biāo)示法, 地球坐標(biāo)參照系, 常用的數(shù)據(jù)格式, GPS 基線向量解算和網(wǎng)平差及GPS 高程測量等。
標(biāo)簽: GPS 測量 數(shù)據(jù)處理
上傳時間: 2013-11-12
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