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。
標簽: FPGA GPS 定位 信息處理
上傳時間: 2013-04-24
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本文介紹了用MATLAB 分析、設計、和實現IIR數字低通濾波器的方法。并依據IIR型數字濾波器設計的傳統方法,利用MATLAB工具采用兩種不同的方法快速有效的實現了對IIR數字濾波器的設計. 關鍵詞:MATLAB IIR數字低通濾波器
標簽: Matlab IIR 數字 低通濾波器
上傳時間: 2013-08-05
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AVS音頻編碼中長短窗的Matlab仿真及FPGA實現
標簽: Matlab AVS 音頻編碼 仿真
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MATLAB 的名稱源自 Matrix Laboratory ,它是一種科學計算軟件,專門以矩陣的形式處理數據。
標簽: MATLAB 71
上傳時間: 2013-05-25
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本文以誤差和誤差變化率為輸入,利用模糊推理的方法實現了對PID參數的在線自動整定,并且在MATLAB環境下對該控制器進行了設計和仿真。從仿真結果可以看出,參數自整定模糊PID控制器控制效果優于
標簽: Matlab PID 模糊 控制器
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·詳細說明:Matlab下的EEG處理程序庫,例程豐富,講解清晰,醫學圖像圖形處理必備文件列表: eeg_toolbox ...........\brainstormresults2freesurfer.m ...........\ColorMapsMake.m ...........\ColorMapsShow.m ..........
標簽: Matlab EEG 處理程序
上傳時間: 2013-07-20
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·Matlab實現多線性主成份分析(MPCA)
標簽: Matlab MPCA 線性 分
上傳時間: 2013-06-30
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·用VC++6.0和MatLAB語言混編開發圖像處理實驗軟件
標簽: MatLAB 語言 圖像處理 實驗
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·摘 要:介紹了數字圖像處理主要研究領域中邊緣檢測的方法,即拉普拉斯高斯算子和Canny算子.利用MatLab圖像處理工具箱提供的圖像處理函數,對圖像進行邊緣檢測,給出了相應程序及處理結果.結果表明:拉普拉斯高斯算子和Canny算子檢測邊緣清晰且噪聲小.[著者文摘]
標簽: MATLAB 數字圖像 邊緣檢測
上傳時間: 2013-05-27
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·基于MATLAB電機磁場程序
標簽: MATLAB 電機 磁場 程序
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