隨著GPS(Global Positioning System)技術的不斷發展和成熟,其全球性、全天候、低成本等特點使得GPS接收機的用戶數量大幅度增加,應用領域越來越廣。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約成本,而且便于系統融合,是應用于GPS定位的系統中更有前景的方法。但由于在系統中實現定位濾波算法需要時間,傳統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“先時序后電路”的設計思想,由同步沒計方法以及自頂向下和自下而上的混合設計方法實現系統的總體設計。從GPS-OEM板輸出的定位信息的接收到定位結果的坐標變換,最終到kalman濾波遞推計算減小定位誤差,實現實時、快速、高精度的GPS定位信息采集處理系統,為GPS定位數據的處理方法做了新的嘗試,為基于FPGA的GPS嵌入式系統的開發奠定了基礎。具體工作如下: 基于FPGA設計了GPS定位數據的正確接收和顯示,以及經緯度到平面坐標的投影變換。根掘GPS輸出信息標準和格式,通過串口接收模塊實現串口數掘的接收和經緯度信息提取,并通過LCD實時顯示。在提取信息的同時將數據格式由ASCⅡ碼轉變為十進制整數型,實現利用移位和加法運算達到代替乘法運算的效果,從而減少資源的利用率。在坐標轉換過程中,利用查找表的方法查找轉化時需要的各個參數值,并將該參數先轉為雙精度浮點小數,再進行坐標轉換。根據高斯轉化公式的規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,達到節省資源的目的。 卡爾曼濾波器的實現。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,建立了系統狀態方程、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計,并通過Matlab進行仿真。結果表明,本文設計的卡爾曼濾波器收斂性好,定位精度高、估計誤差小。在仿真基礎上,實現基于FPGA的卡爾曼濾波計算。在滿足實時性的基礎上,通過IP核、模塊的分時復用和樹狀結構節省資源,實現數據卡爾曼濾波,達到提高數據精度的效果。 設計中以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,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到資源最優。Modelsim仿真驗證了該設計的正確性。
上傳時間: 2013-04-24
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GPS定位系統的設計程序
上傳時間: 2013-10-26
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附件是51mini仿真器中文使用手冊,其中包括有51mini的驅動,USB安裝指南及USB驅動程序。 2003 年 SST 公司推出了 SST89C54/58 芯片,并且在官方網站公布了單片機仿真程序,配合 KEIL 可以實現標 準 51 內核芯片的單步調試等等,從而實現了一個簡單的 51 單片機仿真方案,將仿真器直接拉低到一顆芯片的價 格。 但是, 1 分錢 1 分貨,這個仿真方案由于先天的缺陷存在若干重大問題: 占用 p30,p31 端口 占用定時器 2 占用 8 個 sp 空間 運行速度慢 最高通信速度只有 38400,無法運行 c 語言程序。(由于 c 語言程序會調用庫文件,每單步一次 的時間足夠你吃個早飯) 所以,網上大量銷售的這種這種仿真器最多只能仿真跑馬燈等簡單程序,并沒有實際使用價值。51mini 是深 圳市學林電子有限公司開發生產的具有自主知識產權的新一代專業仿真器,采用雙 CPU 方案,一顆負責和 KEIL 解 釋,另外一顆負責運行用戶程序,同時巧妙利用 CPU 的 P4 口通信,釋放 51 的 P30,P31,完美解決了上述問題, 體積更小,是目前價格最低的專業級別 51 單片機仿真器,足以勝任大型項目開發。 51mini仿真器創新設計: 1 三明治夾心雙面貼片,體積縮小到只有芯片大小,真正的“嵌入式”結構。 2 大量采用最新工藝和器件,全貼片安裝,進口鉭電容,貼片電解。 3 采用快恢復保險,即便短路也可有效保護。 4 單 USB 接口,無需外接電源和串口,臺式電腦、無串口的筆記本均適用。三 CPU 設計,采用仿真芯片+監控 芯片+USB 芯片結構,是一款真正獨立的仿真器,不需要依賴開發板運行。 5 下載仿真通訊急速 115200bps,較以前版本提高一個數量級(10 倍以上),單步運行如飛。 6 不占資源,無限制真實仿真(32 個 IO、串口、T2 可完全單步仿真),真實仿真 32 條 IO 腳,包括任意使用 P30 和 P31 口。 7 兼容 keilC51 UV2 調試環境支持單步、斷點、隨時可查看寄存器、變量、IO、內存內容。可仿真各種 51 指 令兼容單片機,ATMEL、Winbond、INTEL、SST、ST 等等??煞抡?ALE 禁止,可仿真 PCA,可仿真雙 DPTR,可仿真 硬件 SPI。媲美 2000 元級別專業仿真器! 8 獨創多聲響和 led 指示實時系統狀態和自檢。 9 獨創長按復位鍵自動進入脫機運行模式,這時仿真機就相當于目標板上燒好的一個芯片,可以更加真實的運 行。這種情況下實際上就變了一個下載器,而且下次上電時仍然可以運行上次下載的程序。 USB 驅動的安裝 第一步:用隨機 USB 通訊電纜連接儀器的 USB 插座和計算機 USB口;顯示找到新硬件向導,選擇“從列表或指定位置安裝(高級)”選項,進入下一步; 第二步:選擇“在搜索中包括這個位置”,點擊“瀏覽”,定位到配套驅動光盤的驅動程序文件夾,如 E:\驅動程序\XLISP 驅動程序\USBDRIVER2.0\,進入下一步; 第三步:彈出“硬件安裝”對話框,如果系統提示“沒有通過Windows 徽標測試…”,不用理會,點擊“仍然繼續”,向導即開始安裝軟件;然后彈出“完成找到新硬件向導”對話框,點擊完成。 第四步:系統第二次彈出“找到新的硬件向導”對話框,重復以上幾個步驟; 右下角彈出對話框“新硬件已安裝并可以使用了”,表明 USB 驅動已成功安裝。你可以進入系統的:控制面板\系統\硬件\設備管理器中看到以下端口信息, 表示系統已經正確的安裝了 USB 驅動。
上傳時間: 2013-11-02
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水下GPS定位精度受到各種因素的影響,為得到精確的定位數據,需要分析各因素與定位誤差的關系。文中介紹了水下GPS定位的系統組成和定位原理,詳細分析了影響定位誤差的各種因素,如基線長度、目標方位、浮標基元陣型、浮標姿態以及斜距和浮標坐標的誤差等。通過仿真分析得出了各因素對定位精度的影響程度以及浮標姿態對坐標修正量的影響程度,對減小和消除誤差的方法進行了探討,對提高水下GPS定位精度有一定借鑒意義。
上傳時間: 2013-10-29
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根據位置指紋室內定位算法的理念,提出了一種旨在減小計算量的定位方法,并將此方法應用于KNN算法中。以KNN算法為例,理論上分析了其計算量優化的情況,并在此優化算法的基礎上,通過仿真比較了K的取值、AP節點的位置及數量對定位精度的影響。結果表明該算法不但能夠保證位置指紋室內定位的精度,而且還能有效的減小定位過程中的計算量。該方法同樣可以推廣到其他位置指紋定位算法中,能在理論上解決位置指紋定位算法的計算量問題。
上傳時間: 2013-10-20
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基于信號到達角度(AOA)的定位算法是一種常見的無線傳感器網絡節點自定位算法,算法通信開銷低,定位精度較高。由于各種原因,估測的多個節點位置可能存在不可靠位置,提出了一種改進的基于信號到達角的定位方法,通過過濾誤差較大的估計位置,來提高定位的精度。仿真結果表明,本文提出的改進算法很好地提高了定位精度。
上傳時間: 2013-12-19
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衛星導航定位中,基于載波相位觀測值的RTK定位技術能夠在達到厘米級的定位精度,其核心技術是整周模糊度的快速解算。采用LAMBDA方法能快速解算整周模糊度完成初始化,實時周跳檢測,搜索并固定新的模糊度。利用2個NovAtel接收機采集數據,對采集到的數據進行仿真驗證。仿真結果顯示,該方法縮短了搜索的時間,定位結果達到了精度要求。
上傳時間: 2013-10-25
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衛星重力測量技術的應用對于地球重力場的反演具有劃時代的意義,是當今大地測量領域的研究前沿和關注熱點之一,我國目前在該領域研究尚屬起步階段。文章介紹了重力衛星測量系統的組成,研究了GPS相對定位與定時在重力衛星K波段測距系統(KBR)微米級測距中的作用,給出了利用雙頻GPS相對定位與定時結果修正KBR測距的方案,并通過仿真實際應用對該方案進行驗證。驗證結果表該方案可達到重力衛星測量的要求。
上傳時間: 2013-11-02
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基于虛擬現實仿真的手術教學培訓,因其不僅可以降低高額的訓練成本,同時能對訓練的結果提供客觀的評估,正在被廣泛運用于醫學教育和醫療培訓,來幫助外科醫生和醫學院的學生提高手術技能。隨著外科手術機器人的出現,遙操作機器人手術成為一個令人興奮的領域,該手術有望擴大手術范圍,增強外科醫生的手術能力。外科醫生需要有效的培訓,以掌握這一新的手術方式?;诖宋覀冮_了一個仿真環境,用于遙操作機器人手術技能的訓練。該仿真環境集成了虛擬手術交互界面,病人數據的虛擬模型和虛擬手術工具;采用基于力反饋設備的雙邊控制結構實現對遙操作過程的模擬。外科醫生可以練習如何使用主控制臺對從動端的機械臂進行定位,同時獲得立體視覺和實時的觸覺感受。
上傳時間: 2013-11-02
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FastSLAM1.0/2.0的仿真,在matlab環境下實現。對研究移動機器人同時定位與建圖的研究者是非常不錯的參考。
上傳時間: 2015-08-28
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