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(jì)方法。隨著GPs技術(shù)在包括道路測(cè)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(lái)越廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，GPs系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)、生活的影響也愈加深遠(yuǎn)。另一方面，硬件開(kāi)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(dòng)計(jì)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(dòng)式計(jì)算系統(tǒng)日益普及，功能日漸完善，在手持式設(shè)備中實(shí)現(xiàn)GPs移動(dòng)定位、導(dǎo)航等功能具有良好的市場(chǎng)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(diǎn)，論文采用基于ARM架構(gòu)的S3C2410處理器作為基礎(chǔ)硬件平臺(tái)，以O(shè)penSource的Linux作為操作系統(tǒng)平臺(tái)，MiniGui為圖形用戶界面支持系統(tǒng)，SQLite為數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)研究并設(shè)計(jì)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(shí)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(jiǎn)單可行，不依賴其他服務(wù)器工作，可用在移動(dòng)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(kù)系統(tǒng)向Arm-Linux系統(tǒng)上的移植；闡述了Linux下觸摸屏驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)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(shí)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(jì)了用于存儲(chǔ)地圖信息及附屬信息的SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)；通過(guò)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(shí)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(shí)現(xiàn)放大縮小、測(cè)距、查詢等基本功能。 論文最后同時(shí)給出了目標(biāo)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)結(jié)果，并分析了系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(shí)間： 2013-04-24
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GPs(全球定位系統(tǒng))是一種全方位的實(shí)時(shí)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(jià)格及功耗較高已不能滿足社會(huì)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(lái)。如今以ARM處理器作為主CPU的嵌入式硬件平臺(tái)，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(diǎn)；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(tái)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(guó)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(duì)基于ARM的GPs定位系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)進(jìn)行了研究與實(shí)現(xiàn)。 本文主要對(duì)以下三個(gè)方面的技術(shù)進(jìn)行了研究：一是對(duì)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(diǎn)、系統(tǒng)組成和定位方式；二是搭建基于ARM的硬件平臺(tái)；三是對(duì)Windows CE操作系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)進(jìn)行了詳細(xì)的描述。 硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)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(jì)，包括64M NAND Flash、64MSDRAM、SD卡以及USB和串口通信的電路設(shè)計(jì)。而GPs模塊使用了GPs25LVS12通道的GPs接收機(jī)，并對(duì)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(jì)采用了冗余設(shè)計(jì)，為以后系統(tǒng)的升級(jí)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(tái)移植過(guò)程中Boot Loader開(kāi)發(fā)，OAL層修改，以串口、鍵盤和LCD驅(qū)動(dòng)為例介紹了驅(qū)動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)，并詳細(xì)介紹了內(nèi)核的定制過(guò)程。在應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)中，介紹了從PB中導(dǎo)出SDK的過(guò)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(shí)間： 2013-07-09
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隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，公路交通已經(jīng)成為了關(guān)系國(guó)民經(jīng)濟(jì)命脈和社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重大系統(tǒng)。汽車導(dǎo)航觀念也逐漸深入人心，成為公路交通中極其重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。人們已經(jīng)不再滿足于用基于PC機(jī)的導(dǎo)航系統(tǒng)，因?yàn)樗^(guò)于昂貴并且功耗高。現(xiàn)在，基于嵌入式設(shè)備的導(dǎo)航系統(tǒng)在迅速發(fā)展，但目前流行的是基于WinCE操作系統(tǒng)，它的成本比較高。 本文設(shè)計(jì)的導(dǎo)航系統(tǒng)采用基于ARM9結(jié)構(gòu)的低功耗、高性能嵌入式SOC芯片S3C2410作為主控制器，使用嵌入式linux作為系統(tǒng)的內(nèi)核。Linux是一個(gè)開(kāi)放并且免費(fèi)使用的操作系統(tǒng)，而CPU使用了32位RISC(精簡(jiǎn)指令集)。基于ARM的嵌入式Llinux作為系統(tǒng)的內(nèi)核解決了成本高的問(wèn)題。因?yàn)榍度胧讲僮飨到y(tǒng)是本課題設(shè)計(jì)系統(tǒng)過(guò)程中應(yīng)用的基礎(chǔ)，所以本文會(huì)詳細(xì)介紹。 系統(tǒng)可以采集GPs信號(hào)，支持RS-232接口，采用液晶顯示屏(LCD)的人機(jī)接口，為操作人員提供了良好的監(jiān)控界面。軟件系統(tǒng)在嵌入式Linux操作系統(tǒng)下開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了Linux操作系統(tǒng)和QT圖形系統(tǒng)的移植，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、控制應(yīng)用程序、人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)。 本文從理論、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)等方面介紹了基于ARM S3C2410多功能車載導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。
上傳時(shí)間： 2013-07-01
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本文實(shí)現(xiàn)了GPs中頻信號(hào)處理的整體設(shè)計(jì)方案。該方案使用Zarlink公司的GP2015射頻芯片和FPGA共同搭建硬件系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)GPs定位功能。其中GP2015芯片作為GPs信號(hào)接收前端，F(xiàn)PGA作為系統(tǒng)搭建和算法實(shí)現(xiàn)的平臺(tái)。 首先，針對(duì)建立GPs中頻數(shù)據(jù)處理平臺(tái)的需要，設(shè)計(jì)了GPs信號(hào)接收的射頻前端以及LVDS數(shù)據(jù)傳輸電路，編寫了FPGA傳輸大量高頻數(shù)據(jù)的VHDL程序，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的傳輸及存儲(chǔ)。其次，設(shè)計(jì)PC機(jī)的用戶界面接口程序，為控制和測(cè)試提供了可靠的保障。在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了GPs中頻數(shù)據(jù)處理的平臺(tái)，為研究GPs定位算法提供了硬件基礎(chǔ)。 數(shù)據(jù)捕獲和追蹤是GPs算法中最耗時(shí)的兩部分，因此，本設(shè)計(jì)提出快速精確的數(shù)據(jù)捕獲方法。在分析頻域捕獲算法的基礎(chǔ)上，提出相位差分精確定頻的方法，分析其可行性，給出實(shí)施方案并與普通串行精確定頻算法比較，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)，得到了很好的結(jié)果。 在研究捕獲算法的基礎(chǔ)上，本文在FPGA上實(shí)現(xiàn)了GPs中頻信號(hào)的捕獲算法。既保證了軟件算法的靈活性又利用了硬件工作的實(shí)時(shí)性，達(dá)到了快速捕獲的目的。
標(biāo)簽： FPGA GPs 中頻 信號(hào)處理
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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學(xué)習(xí)資料，通過(guò)串口獲取GPs的參數(shù)及計(jì)算經(jīng)緯度，希望對(duì)大家有幫助-GPs
標(biāo)簽： GPs
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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GPs全球定位系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，GPs定位系統(tǒng)開(kāi)發(fā)-GPs Global Positioning System
標(biāo)簽： GPs
上傳時(shí)間： 2013-06-16
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隨著社會(huì)的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及我國(guó)入世以后汽車行業(yè)的迅速發(fā)展，使得國(guó)內(nèi)交通車輛與日劇增，隨之帶來(lái)的交通擁擠、交通堵塞、車輛盜竊等一系列問(wèn)題成為人們生活中最直接的安全隱患。運(yùn)用無(wú)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(wèn)題，滿足運(yùn)輸效率和安全保障的需要，并且?guī)?lái)極大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 通過(guò)對(duì)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(jī)控制的車輛監(jiān)控系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)克服了單片機(jī)系統(tǒng)因其功能簡(jiǎn)單、無(wú)操作系統(tǒng)、程序移植性差而只能滿足簡(jiǎn)單控制的缺點(diǎn)，能實(shí)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(jìn)行復(fù)雜計(jì)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(shí)該系統(tǒng)采用了GPRS無(wú)線通訊方式，具有資源利用率高、傳輸速率高、計(jì)費(fèi)合理等特點(diǎn)，解決了以往采用SMS短消息通訊技術(shù)中存在的通訊費(fèi)用高、消息延時(shí)和消息丟失等問(wèn)題，提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)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(wú)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(hào)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(diǎn)及發(fā)展動(dòng)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(jì)、監(jiān)控中心的研究與數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)三大部分進(jìn)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(jì)算機(jī)以及一些輔助設(shè)備等。車載端分布在各個(gè)移動(dòng)車輛上，負(fù)責(zé)接受OPS衛(wèi)星定位信息，通過(guò)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(guò)處理后通過(guò)GPRS模塊，最后將數(shù)據(jù)通過(guò)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(tái)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)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(shí)間： 2013-06-14
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由于全球定位系統(tǒng)在航天、航空、航海、海洋上程、大地測(cè)量、陸地導(dǎo)航以及軍事上的大量運(yùn)用及其廣闊的應(yīng)用前景，使得GPs接收機(jī)系統(tǒng)成為國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域競(jìng)相研究的對(duì)象。GPs系統(tǒng)的用戶部分主要是各種型號(hào)的GPs接收機(jī)。所以GPs接收機(jī)中的微處理器的運(yùn)算能力和功耗直接影響整機(jī)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(kāi)發(fā)及其在GPs接收機(jī)中的應(yīng)用。介紹了OPS接收機(jī)設(shè)計(jì)原理，分析了接收機(jī)硬件模塊的組成和功能，設(shè)計(jì)了由FPGA和ARM完成基帶信號(hào)處理及導(dǎo)航解算的接收機(jī)，建立了基于ARM和μC/OS—Ⅱ的GPs接收機(jī)嵌入式硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)。研究了嵌入式實(shí)時(shí)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(wú)關(guān)代碼、處理器相關(guān)代碼、與應(yīng)用相關(guān)代碼，并重點(diǎn)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(jì)了運(yùn)行在此環(huán)境下的中斷和多任務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)接收機(jī)信號(hào)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(jī)軟應(yīng)用件設(shè)計(jì)。 總之，本文從研究嵌入式系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計(jì)及其應(yīng)用著手，掌握了嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的核心技術(shù)，研制了基于ARM嵌入式開(kāi)發(fā)平臺(tái)的GPs接收機(jī)。
標(biāo)簽： ARM GPs 嵌入式系統(tǒng) 收機(jī)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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GPs技術(shù)在導(dǎo)航、定位及精確打擊等方面產(chǎn)生了重要影響，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在各種武器平臺(tái)上。但是，在干擾環(huán)境下也顯現(xiàn)出許多問(wèn)題。由于其到達(dá)地球表面的信號(hào)極其微弱(-160dBW)，在現(xiàn)在復(fù)雜的電磁環(huán)境中容易受到干擾，尤其是C/A碼信號(hào)更易受到干擾，并且隨著導(dǎo)航戰(zhàn)的發(fā)展對(duì)GPs的抗干擾已成為爭(zhēng)取導(dǎo)航資源的有效措施。因此，研究干擾環(huán)境下的GPs接收機(jī)設(shè)計(jì)具有重要意義。 本文首先簡(jiǎn)要介紹了GPs信號(hào)的結(jié)構(gòu)及構(gòu)成，通過(guò)對(duì)GPs信號(hào)特征以及接收機(jī)抗干擾能力的分析，結(jié)合干擾對(duì)接收機(jī)的作用方式及效果，確定GPs最易受的干擾類型為阻塞式干擾，然后針對(duì)這種干擾類型提出了一種有效的抗干擾技術(shù)-----自適應(yīng)調(diào)零天線技術(shù)。接下來(lái)，著重研究了GPs接收機(jī)在此抗干擾技術(shù)前提下的若干抗干擾方法，并對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的分析和討論。 研究過(guò)程中，通過(guò)對(duì)最佳化準(zhǔn)則和空域自適應(yīng)濾波的理解，首先對(duì)不同天線陣列結(jié)構(gòu)進(jìn)行了性能仿真和比較分析，然后在對(duì)稱圓形天線陣列的基礎(chǔ)上對(duì)空域自適應(yīng)算法進(jìn)行了仿真分析，針對(duì)其自由度有限的問(wèn)題接著對(duì)空時(shí)濾波方法做了詳細(xì)討論，在7元對(duì)稱圓形陣列的基礎(chǔ)上仿真說(shuō)明了二者各自的優(yōu)缺點(diǎn)。考慮到實(shí)際的干擾環(huán)境和本課題研究的初期階段，因此選用了適合本課題干擾環(huán)境的空域?yàn)V波方法，并對(duì)其自適應(yīng)算法進(jìn)行了適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，使得其抗干擾性能獲得了一定程度的改善。 最后，詳細(xì)說(shuō)明了該接收機(jī)抗干擾模塊的FPGA實(shí)現(xiàn)原理。詳細(xì)給出了頂層及各子模塊的設(shè)計(jì)流程與RTL視圖，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該算法的有效性。
標(biāo)簽： FPGA GPs 接收機(jī) 天線陣列
上傳時(shí)間： 2013-06-03
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GPs（全球定位系統(tǒng)）是美國(guó)建立的高精度衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)，高動(dòng)態(tài)GPs接收機(jī)可應(yīng)用于衛(wèi)星、飛機(jī)、高速列車等許多場(chǎng)合。高動(dòng)態(tài)給GPs信號(hào)帶來(lái)很大的多普勒頻移和多普勒頻移變化率，普通民用接收機(jī)無(wú)法正常工作。適用于高動(dòng)態(tài)條件的接收機(jī)可以有效消除多普勒頻移及其變化率對(duì)信號(hào)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(hào)格式的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究高動(dòng)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(kuò)頻信號(hào)的各種捕獲算法，提出了一種適用于高動(dòng)態(tài)的基于FFT的C/A碼快速捕獲算法； 2．研究擴(kuò)頻碼跟蹤和載波跟蹤技術(shù)，設(shè)計(jì)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(dòng)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(duì)環(huán)路參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)； 3．初步完成了GPs接收機(jī)基帶處理模塊核心單元的FPGA設(shè)計(jì)和功能仿真。
標(biāo)簽： GPs 動(dòng)態(tài) 接收機(jī) 接收
上傳時(shí)間： 2013-07-10
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