王进[1]2002年在《基于SiRF芯片组的GPS接收机系统设计与应用》文中研究说明本文叙述了基于SiRF Star Ⅱ芯片组的GPS接收机最小系统的设计和实现。文中首先从射频前端和数字处理控制两部分给出了接收机的硬件设计思路和实际实现过程，接着分析了在SiRF Star Ⅱ平台上运行的GSW2模块化软件的框架和特点，并在在此基础上讨论了系统的自举代码和UART设备驱动程序的编写。最后叙述了如何实现对GPS接收机系统应用至关重要的低功耗设计问题。所设计的GPS接收机试验板经过测试后运行良好。
窦刚谊[2]2007年在《GPS芯片应用及测试系统研究》文中认为GPS是由美国研制的新一代卫星导航定位系统，可以为用户提供导航、定位、授时等服务。随着GPS技术的发展，GPS的应用领域不断开扩，已经从最初的军事用途发展到民用领域。由于GPS系统强大的功能以及给人们生活可以提供的便利性，近年来GPS相关产品不断深入人们的日常生活，基于GPS芯片设计的GPS相关产品成为常见的消费性电子产品，GPS市场潜力巨大，吸引越来越多的厂商的竞争。本文正是基于GPS产品的良好前景，开发完成了基于SiRF Star Ⅱ芯片组的GPS接收机设计，并在此基础上介绍了GPS OEM模块的设计，并通过举例说明了GPS OEM模块的应用，在此基础上完成了软件系统介绍及接收机的测试工作。 论文研究的主要内容和成果包括： 1．较详细分析了GPS系统的组成、GPS信号的构成，以及GPS的调制、解调及定位的原理； 2．从整体上分析了GPS接收设备的特点及各个部分的设计方法，给出了设计思路；在此基础上设计了基于SiRF Star Ⅱ芯片组的GPS接收机设计，并介绍了可方便嵌入到其他系统的GPS OEM模块，特别给出了GPS OEM模块的应用举例； 3．分析了与GPS芯片相关的软件系统，并对GPS接收机硬件电路进行了测试，介绍了GPS OEM模块的测试方法； 4．研究了高频电路接收机的特点及其PCB制作中需要考虑的因素。
袁超[3]2010年在《嵌入式GPS接收机系统研制》文中提出本文对基于FPGA可编程通用芯片实现GPS接收机的研制进行了研究,本文主要进行如下几点研究工作:从GPS接收机系统功能出发,对GPS接收机系统的硬件和软件构成及其工作机制进行了分析。根据GPS接收机的功能要求,设计了基于GP2015和FPGA的GPS接收机系统方案,并详细地分析了GPS各组成部分的设计实现方法。射频前端模块分析了变频和滤波功能的实现方法、并计算了前置低噪声放大器的增益;信号处理模块重点分析了信号捕获、码跟踪及载波跟踪的基本构件,并分析了原始观测量产生的实现算法;应用处理模块分析了各组成部分的结构和功能。阐述了接收机系统软件的结构与任务划分,以及接收机的工作机制针对GPS接收机射频前端的设计要求,设计了基于GP2015专用芯片的射频前端实现方案,重点设计了射频放大与滤波电路、175.42MHz滤波电路、35.42MHz滤波电路及时钟电路等其他外围电路,最后对制作完成的射频前端板进行功能测试验证,测试结果表明该射频前端工作正常,完全满足设计要求。讲述了GPS接收机相关器的实现研究。设计了GPS接收机相关器的实现方案,分析了在同一历元时刻同时提取12通道原始观测量的实现方法。重点设计实现了相关器的载波模块、码模块、相关积分累加模块、历元计数器模块和时基发生器模块,其中,载波和码模块详细分析了码滑动模块、载波NCO模块及码NCO模块的设计与实现,载波相位、载波周数、码相位、码NCO相位的产生实现;设计了12通道相关器寄存器和Avalon总线接口,最终完成了12通道相关器的实现,并且FPGA资源使用少。最后,基于研制的射频前端板搭建GPS接收机硬件平台,在其上完成了相关器的测试与验证,以及整机的联调,验证结果表明相关器的设计实现满足要求,及接收机能够正确工作。
何文波[4]2009年在《基于华迅芯片组的GPS接收机硬件设计实现及验证》文中研究表明GPS是由美国研制的新一代卫星导航定位系统,可以为用户提供导航、定位、授时等服务。随着GPS技术的发展,GPS的应用领域不断开拓,已经从最初的军事用途发展到民用领域。由于GPS系统强大的功能以及给人们生活可以提供的便利性,近年来GPS相关产品不断深入人们的日常生活,基于GPS芯片设计的GPS相关产品已经成为常见的消费性电子产品,GPS市场潜力巨大,吸引越来越多的厂商参与其中。本课题正是基于GPS产品的良好前景,开发完成了基于华迅芯片组的GPS接收机各部分硬件设计,完成了模块的整合并对原理样机的性能做了详细地验证。本课题首先概述了GPS接收机及其核心部件GPS接收芯片和GPS接收模块的研究背景,简要论述了GPS的原理及发展状况。在研究了本课题所选用的西安华迅微电子有限公司研制的华迅一代GPS接收芯片组的性能参数后开展了基于该芯片组的GPS接收机硬件部分的设计,包括前端低噪声放大器(LNA)、射频部分、基带部分、电源管理部分的电路及印刷电路板(PCB)设计,通过整合以上部分开发了华迅6135模块,重点研究了高频电路接收机的特点和PCB版图设计过程中所要关注的因素以及后期调试过程中可能出现的问题及解决办法。最后给出了GPS接收机的测试方法、测试用例并对测试过程中所要注意的问题做了详细的描述并对一些故障的原因和解决办法作了分析研究,这对以后的测试工作具有一定的指导意义。经验证该GPS接收机工作性能良好。
叶鑫华[5]2009年在《高动态GPS接收机研制》文中进行了进一步梳理GPS系统可以在全球范围内为用户提供全天候的、连续精确的位置、速度、时间等信息,在定位、导航等领域已经得到了广泛的应用,目前,GPS导航和定位技术已向高精度、高动态、高灵敏度、高抗干扰性的方向发展。GPS卫星接收机主要用于接收卫星信号和电文,由无线电信号测定用户至卫星的距离,或多普勒频移等观测量;根据导航电文,计算观测卫星的位置和速度,根据观测量和卫星的位置、速度,解算出用户的位置和速度。目前,国内大多数GPS接收机都是在国外定位模块的基础上进行二次开发,而且西方发达国家对出口到我国的GPS接收机都设置了技术指标限制,以防用于军工领域,如动态速度小于515m/s、工作高度小于18km、加速度小于4g。随着导航系统的日益发展和广泛应用,其地位和重要性日益突出,要求我们全面透彻地研究GPS定位系统,为我国的定位导航应用作出贡献。本论文全面阐述了GPS接收机的原理和软件开发过程。给出了GPS接收机的硬件和软件方案,对伪随机码、载波的捕获、跟踪等都做了较为深入的研究;完成了基于TI公司的TMS320C32及TMS320C6713 DSP芯片和Zarlink公司GP2000套片组的硬件开发,对射频、信号处理、应用等各模块电路都进行了设计及调试,其中关键器件的选取和器件参数的确定都做了详细的分析。最后在Matlab平台下进行了高动态环境下载波跟踪的功能仿真测试。
田蓓[6]2008年在《基于Windows Mobile操作系统手机的GPS模块设计与实现》文中提出GPS是全球定位系统(Global Positioning System)的缩写形式,它是一种基于卫星的定位系统,用于获得地理位置信息以及准确的通用协调时间。GPS进入民用之后,GPS终端产品成了当前GPS市场的主要内容。手机的蓬勃发展,以及它的移动、灵活等特点,与GPS的结合成了当前GPS市场的一个亮点。随着无线移动位置服务技术的成熟和发展,在不远的将来,人们就可以享受到多种多样的LBS(Location-Based Service基于位置的业务)服务。如何在基于Windows Mobile操作系统的智能手机上实现GPS功能?构建基于Windows Mobile操作系统的手机GPS模块,硬件是基础,Windows Mobile操作系统是软件的运行平台,它们在整个GPS手机中占有重要的地位。因此,本文对手机GPS模块的硬件平台、Windows Mobile操作系统进行了重点研究。论文首先分析了国内外GPS发展现状及发展前景,介绍了GPS的原理,并描述了课题的研究目的。本文所设计的GPS手机选择了SiRF公司的GPS方案,按照该方案完成了硬件设计。论文分析了CPU芯片(Samsung公司的S3C2442B)以及SiRF公司GPS芯片(SiRF Star3f/LP)的特点,重点完成了射频前端电路、接收机部分电路、参考时钟电路、电源电路、控制和数据信号电路的设计。同时研究了Windows Mobile的串口驱动模型,完成了串口驱动,实现了CPU与GPS模块之间的串口通信。为了提高GPS模块的TTFF(Time to First Fix,首次定位时间),SiRF公司提供了AGPS(Assisted GPS,辅助GPS定位系统)的解决方案——CLM(ClientLocation Management,客户机位置管理),因GPS驱动要占用物理串口,本课题通过虚拟驱动,完成了CLM功能,实现了AGPS方案。论文最后进行了总结,指出了不足之处,提出了改进方法,并展望了今后的发展方向。
高丽英[7]2005年在《小波分析在GPS手持机数据处理中的应用研究》文中认为随着GPS这一全球定位系统的发展,特别是由于该系统具有全球性、全天候、连续的实时的精密叁维导航与定位能力以及良好的抗干扰性,GPS在民用和军用领域得以迅速发展。GPS作为新一代的导航系统,不仅可以实现高精度的定位,而且可以进行高精度的导航,本课题研究的手持GPS接收机便是一种便携式、电池供电的手持设备,它将为用户准确地提供位置信息,及一些导航引导信息。 手持GPS接收机可广泛应用于野外勘测、登山探险、旅游、航海、车载导航、公安、交通、军队、武警等诸多领域。手持GPS接收机作为一种简易型、便携式、低价格的GPS接收机,它具有广泛的市场应用范围。本文研究了手持GPS接收机的系统设计,并致力于对GPS检测数据进行基于小波理论的数学分析。 全文分为五章: 第一章是绪论部分,本章简要地介绍了定位系统,并对GPS系统中的GPS手持机开发研究的意义进行了概述,最后提出了本论文的主要研究内容。 第二章具体阐述GPS基本原理,并在阐述GPS接收机系统的工作原理基础上,介绍了手持GPS接收机如何进行方案构建的。 第叁章本章首先介绍了手持GPS接收机的总体方案,接着介绍了其构成的两重要的部分——软、硬件构建的方法及内容。 第四章,在这一章中主要阐述了基于小波理论的GPS数据处理方法,包括小波的分解、重构以及阈值的选择,同时设计了基于MATLAB的GPS数据处理的小波分析流程;并以某观测点为例,采集了多组数据,进行了信号的多尺度一维小波分析,并进行了信号变换的分解与重构;对于小波处理前后的数据,在专业软件上进行了基线解算的精度对比。 第五章,全面总结了本论文的主要研究成果,证明在GPS数据处理中,小波分析的应用研究还是很有理论意义和实用价值的,同时又提出了进行深入研究本课题时需要解决的问题,为后继课题的研究提供了参考资料,
吴欢[8]2012年在《便携式GPS校时系统的分析与设计》文中研究表明从上个世纪70年代开始,美国作为全球顶级科技大国,开始了对空间技术的进一步研究。现在,GPS (Global Positioning Systein)技术已经广泛的应用于世界的各个领域,涉及到导航、地理位置定位、精确时间校对,以及在军事领域的广泛应用。本文的主要目的是研究GPS技术中的精确校时功能在民航空管系统中的应用,通过分析卫星提供的数据信息,从中提取到精确的时间信息,并使用这个精确的时间信息对民航空管设备进行统一时间标准。本文首先从GPS接收机的简单原理出发,简要的介绍了GPS系统的组成概况、GPS定位的基础知识和全球的时间统一。我们现在民航空管系统使用的GPS时钟设备结构复杂,价格昂贵,维护费用较高,且对接口有严格的控制。本文就是针对这一情况,设计一种体积较小,携带方便,价格低廉的校时设备。针对以上需求,本文主要对GPS校时系统的设计进行研究,从大型的GPS接收机到小型的GPS芯片都做了详细的了解,分析了该系统的工作原理、结构框架以及如何实现校时功能等内容,并对该系统的一些功能的实现做了具体说明。在本文中,主要完成了以下工作：1、分析了GPS接收机在接收到GPS信号后解调出的导航电文中包含的各种信息。2、GPS校时系统的基本工作原理,并阐述了如何将时间信息提取并提供给其他设备使用3、将提取出的时间信号由标准的NMEA-0183格式转换成能被我们使用的信号。
杜文建[9]2012年在《GPS与恒温晶振互补的高稳定时钟研究》文中研究说明随着科技的发展,人们对时间精度的要求越来越高。高精度时间同步系统越来越多地应用于国防高科技、电力系统同步、深空探测等领域,研究高稳定时钟系统变得越来越重要。美国于1993年建成的第二代GPS全球卫星导航系统,其技术成熟,具有全球性全天时全天候覆盖以及搭载有高稳定原子钟两大优点,目前在低成本易于实现的高精度授时系统中得到了广泛应用。本文对GPS秒脉冲(1PPS)信号和恒温晶振(OCXO)的输出信号特性进行了分析,充分利用了1PPS信号的长期稳定性高的优点和OCXO短期稳定度高的优点,经过有效的处理手段,将两者结合在一起,产生一种高稳定的时钟信号。文章从硬件和软件两个方面详细介绍系统的具体实现。首先设计了GPS接收模块,将接收模块产生的1PPS信号送入FPGA中的时间间隔测量模块；FPGA还对输入的恒温晶振信号进行分频得到频率为1Hz的周期信号,作为时间间隔测量模块的另一输入,在时间间隔测量模块中测量出1PPS信号和晶振分频1Hz信号的时间差；单片机对时间差数据进行卡尔曼滤波处理,消除毛刺和减弱随机抖动,得到相对稳定的时间差信号,进而在单片机中计算出稳定的频差；将频差信号经DAC转换成模拟电压输入到OCXO的压控输入端,控制OCXO的输出稳定。利用该方法保证了OCXO短期稳定度基本保持了原有指标,并且长期平均准确度和长期稳定度得到了一定程度改善。
徐济慈[10]2007年在《车载远程诊断技术在汽车道路试验的应用研究》文中研究指明伴随着现代汽车工业的迅猛发展,汽车产品的安全性,耐久性,可操纵性以及舒适性和性能问题,已越来越受到世界各大汽车制造商的重视。为了适应消费者的需要,各厂家对汽车在材料、制造工艺、可靠性、耐久性等方面的问题进行了大量的试验研究工作,这使得汽车试验在车型开发过程中占据了越来越重要的位置。其中汽车道路试验能验证汽车的设计是否符合用户的实际要求,是考核和评价汽车质量的最终技术措施和手段,因此成为新车型开发设计过程中不可或缺的一个环节。但汽车道路试验由于持续时间较长,而且试验大多在异地专业试车场进行,在试验过程中容易发生各种故障,造成试验延期;使得整个车型开发周期延长。本文的主要目的是研究了如何在汽车道路试验中,采用基于GSM/GPRS的车载远程故障诊断系统,对于在异地进行道路试验车辆产生的故障进行判断,确定维修方案;为相关整车设计缺陷原因的及时寻找,提供了一个良好的解决方案;缩短汽车试验车辆故障处理的时间,加快新车型研发的周期。本文比较全面的阐述了如何利用汽车电子技术、计算机技术和通信技术,建立起远程故障诊断系统,结合汽车道路试验的特点,综合性地解决道路试验中产生的故障问题。针对汽车道路试验中出现故障的即时性,本系统主要采用对车内网络中各个关键位置传感器信号的监控,从中检测出异常信号。系统网络的实时在线,将所得到的信号传回后台控制中心,及时确定车辆故障发生的位置和时间,增强了整个系统故障处理的时效性。对于汽车试验中故障出现的多样性,本系统拟采用专家诊断系统,建立一个模拟的专家诊断系统模型,通过基于模糊理论的专家诊断系统,对故障进行判断、分析,给出合理有效的解决方案。试验车辆故障众多,工程设计人员需要从众多的故障中吸取经验,改进设计,需要故障有可追述性,本系统具有后台支持系统,能记录大量的故障事件,为整车试验故障的可溯性提供了条件。
参考文献：
[1]. 基于SiRF芯片组的GPS接收机系统设计与应用[D]. 王进. 中国人民解放军信息工程大学. 2002
[2]. GPS芯片应用及测试系统研究[D]. 窦刚谊. 西北工业大学. 2007
[3]. 嵌入式GPS接收机系统研制[D]. 袁超. 华东交通大学. 2010
[4]. 基于华迅芯片组的GPS接收机硬件设计实现及验证[D]. 何文波. 西安电子科技大学. 2009
[5]. 高动态GPS接收机研制[D]. 叶鑫华. 华东交通大学. 2009
[6]. 基于Windows Mobile操作系统手机的GPS模块设计与实现[D]. 田蓓. 厦门大学. 2008
[7]. 小波分析在GPS手持机数据处理中的应用研究[D]. 高丽英. 吉林大学. 2005
[8]. 便携式GPS校时系统的分析与设计[D]. 吴欢. 南昌大学. 2012
[9]. GPS与恒温晶振互补的高稳定时钟研究[D]. 杜文建. 南京大学. 2012
[10]. 车载远程诊断技术在汽车道路试验的应用研究[D]. 徐济慈. 上海交通大学. 2007
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