GPS技術(shù)自從被用于民用之后就在各行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用,用途不同的GPS設(shè)備層出不窮。隨著社會的發(fā)展,個人對便攜式定位產(chǎn)品的需求日益旺盛,另一方面,計算機(jī)技術(shù)和嵌入式技術(shù)的飛速發(fā)展,個人手持式設(shè)備的功能日益強(qiáng)大,在手持式設(shè)備中擴(kuò)展GPS功能具有良好的市場前景。 本課題選擇ARM9平臺為系統(tǒng)硬件基礎(chǔ),嵌入式Linux為操作系統(tǒng),并采用Trolltech公司Qt/Embedded為應(yīng)用程序開發(fā)平臺,研究可用于手持終端設(shè)備的GPS定位系統(tǒng)的嵌入式實現(xiàn)方案。 本文在參閱了大量國內(nèi)外相關(guān)資料的基礎(chǔ)上,首先從GPS定位系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀出發(fā),闡述了課題研究意義和主要研究內(nèi)容。然后介紹了GPS定位系統(tǒng)的組成和基本定位原理。接著,詳細(xì)介紹了GPS定位系統(tǒng)硬件開發(fā)平臺的搭建,包括開發(fā)板的系統(tǒng)資源、GPS模塊性能指標(biāo)和NMEA-0183格式導(dǎo)航電文。緊接著介紹了GPS定位系統(tǒng)軟件開發(fā)平臺的搭建方法,分析了Bootloader的啟動過程、嵌入式Linux的特點以及內(nèi)核的移植和根文件系統(tǒng)的創(chuàng)建過程,以及QT/Embedded和相關(guān)工具的配置。在完成上述工作之后,完成了GPS定位數(shù)據(jù)的提取,制作了可用于GPS定位的地圖并編寫圖形軟件,最后,將程序移植到開發(fā)板上運(yùn)行及調(diào)試。 在文章的最后,給出了程序運(yùn)行的結(jié)果,分析了GPS定位誤差的來源以及減小誤差的方法。在總結(jié)本課題完成的工作之后,分析了系統(tǒng)的問題和不足,以及日后相應(yīng)的改進(jìn)工作。
標(biāo)簽: ARM GPS 定位系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-06
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在永磁直流電機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jìn)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(jī)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(jī)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(jī)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%。
上傳時間: 2013-07-10
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隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)以其功能強(qiáng)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(jī)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(qiáng)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(jī)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(jī)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(jī)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(jìn)目標(biāo)的設(shè)想。
上傳時間: 2013-04-24
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當(dāng)前全球定位系統(tǒng)(Navigation Satellite Timing And Ranging Global Position System,簡稱GPS)廣泛應(yīng)用于艦船導(dǎo)航,航空航天,地理測繪等領(lǐng)域,特別是移動式定位系統(tǒng)對于目前的城市交通管理有著非常重要的意義。本文分析了當(dāng)前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內(nèi)核的S3C2410微處理器構(gòu)造的嵌入式系統(tǒng),可以實現(xiàn)對GPS定位信息的接受和處理,并采用嵌入式Linux操作系統(tǒng),結(jié)合開放式Linux圖形軟件Qt,可以為后續(xù)的建立地理信息系統(tǒng)(Geographic information system,簡稱GIS)提供數(shù)據(jù)支持,是集GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和通用分組無線業(yè)務(wù)(General Packet Radio Service,簡稱GPRS)無線通信技術(shù)于一體的新型電子產(chǎn)品。它為現(xiàn)代交通運(yùn)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)信息通過GPRS模塊發(fā)送出去,該信息通過無線公共網(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,結(jié)合GIS系統(tǒng)中的地圖信息提供GPS數(shù)據(jù)的差分修正,并采取一定的措施,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(jī)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。
標(biāo)簽: ARM GPS 定位 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2013-04-24
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隨著社會的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國機(jī)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(yùn)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(jī)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(jī)/目標(biāo)機(jī)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(jī)界面的實現(xiàn)。最后將編譯好的程序,下載到硬件平臺。
上傳時間: 2013-04-24
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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(jī)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(jī)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(jìn)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(jī)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(jìn)系統(tǒng)效能的設(shè)想。
上傳時間: 2013-04-24
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GPS(全球定位系統(tǒng))是一種全方位的實時定位技術(shù)。隨著GPS技術(shù)的發(fā)展,基于PC機(jī)的導(dǎo)航定位系統(tǒng)由于其價格及功耗較高已不能滿足社會發(fā)展的需要,脫離PC端的嵌入式導(dǎo)航定位技術(shù)迅速發(fā)展起來。如今以ARM處理器作為主CPU的嵌入式硬件平臺,幾乎已經(jīng)成為信息產(chǎn)業(yè)的硬件標(biāo)準(zhǔn)。一方面,它具有體積小、性能強(qiáng)、功耗低、可靠性高等特點;另一方面,它為高速、穩(wěn)定地運(yùn)行嵌入式操作系統(tǒng)提供了硬件基礎(chǔ)。因此由基于ARM處理器的硬件平臺和嵌入式操作系統(tǒng)構(gòu)成的嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于軍事國防、消費(fèi)電子、網(wǎng)絡(luò)通信、工業(yè)控制等各種領(lǐng)域。本文就對基于ARM的GPS定位系統(tǒng)的開發(fā)進(jìn)行了研究與實現(xiàn)。 本文主要對以下三個方面的技術(shù)進(jìn)行了研究:一是對GPS技術(shù)進(jìn)行了介紹,介紹了GPS技術(shù)的發(fā)展、原理、特點、系統(tǒng)組成和定位方式;二是搭建基于ARM的硬件平臺;三是對Windows CE操作系統(tǒng)的開發(fā)進(jìn)行了詳細(xì)的描述。 硬件平臺設(shè)計以三星公司的ARM920T核的S3C2440A為微處理器,根據(jù)系統(tǒng)要求完成S3C2440A外圍器件的設(shè)計,包括64M NAND Flash、64MSDRAM、SD卡以及USB和串口通信的電路設(shè)計。而GPS模塊使用了GPS25LVS12通道的GPS接收機(jī),并對GPS與ARM的通信接口和數(shù)據(jù)格式進(jìn)行了描述。硬件系統(tǒng)設(shè)計采用了冗余設(shè)計,為以后系統(tǒng)的升級提供了空間。 在嵌入式操作系統(tǒng)上,我們選擇的是Windows CE操作系統(tǒng)。詳細(xì)介紹了平臺移植過程中Boot Loader開發(fā),OAL層修改,以串口、鍵盤和LCD驅(qū)動為例介紹了驅(qū)動程序的開發(fā),并詳細(xì)介紹了內(nèi)核的定制過程。在應(yīng)用程序開發(fā)中,介紹了從PB中導(dǎo)出SDK的過程以及EVC應(yīng)用程序的調(diào)試。
標(biāo)簽: ARM GPS 定位系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-09
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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(jī)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(jī)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(jìn)制整數(shù)型,實現(xiàn)利用移位和加法運(yùn)算達(dá)到代替乘法運(yùn)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(jìn)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(yùn)算,以此簡化公式運(yùn)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(jìn)行卡爾曼濾波設(shè)計,并通過Matlab進(jìn)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。
上傳時間: 2013-04-24
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·基于數(shù)字圖像處理的車牌定位與字符分割的碩士論文
標(biāo)簽: 數(shù)字圖像處理 字符 分割 車牌定位
上傳時間: 2013-05-26
上傳用戶:cc1915
·詳細(xì)說明:車牌識別(改定位)武漢理工大學(xué)委 黃樟燦教授指導(dǎo),林志毅,王宗躍等同學(xué)創(chuàng)作
上傳時間: 2013-06-28
上傳用戶:zhoujunzhen
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