隨著社會(huì)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)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(huì)急需解決的問(wèn)題。車(chē)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(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，對(duì)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(guò)對(duì)GPS衛(wèi)星定位理論，衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理的深入研究，對(duì)GPRS移動(dòng)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(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷實(shí)踐，提出一套基于GPRS無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的車(chē)載定位終端的設(shè)計(jì)方案。車(chē)載定位終端將GPS模塊傳輸過(guò)來(lái)的定位信息提取出來(lái)，一方面將定位信息顯示在界面上，一方面通過(guò)GPRS模塊將車(chē)輛信息發(fā)送給車(chē)輛監(jiān)控中心。本設(shè)計(jì)采用ARM920T核的S3C2410A微處理器作為硬件平臺(tái)，然后設(shè)計(jì)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(gè)完整的硬件系統(tǒng)。軟件設(shè)計(jì)采用宿主機(jī)/目標(biāo)機(jī)的開(kāi)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(xiàn)程編程的方法完成GPS數(shù)據(jù)的提取、車(chē)輛信息發(fā)送和人機(jī)界面的實(shí)現(xiàn)。最后將編譯好的程序，下載到硬件平臺(tái)。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
上傳用戶(hù)：zhangliming420
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(chē)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(hù)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(hù)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(hù)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(lài)其他服務(wù)器工作，可用在移動(dòng)設(shè)備、車(chē)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(xún)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
上傳用戶(hù)：zklh8989
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(mǎn)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(pán)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
上傳用戶(hù)：chongchong2016
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(diǎn)使得GPS接收機(jī)的用戶(hù)數(shù)量大幅度增加，應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣。但由于定位過(guò)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(gè)方面考慮減小誤差提高精度：①用高精度相位天線(xiàn)、差分技術(shù)等通過(guò)提高硬件成本獲取高精度；②針對(duì)誤差源用濾波算法從軟件方面實(shí)現(xiàn)精度提高。兩種方法中，后者相對(duì)于前者在滿(mǎn)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(shí)現(xiàn)定位濾波算法需要時(shí)間，傳統(tǒng)CPU往往不能滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性的要求，而FPGA以其快速并行計(jì)算越來(lái)越受到青睞。 本文在FPGA平臺(tái)上，根據(jù)“先時(shí)序后電路”的設(shè)計(jì)思想，由同步?jīng)]計(jì)方法以及自頂向下和自下而上的混合設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)。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(jì)算減小定位誤差，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、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(kāi)發(fā)奠定了基礎(chǔ)。具體工作如下： 基于FPGA設(shè)計(jì)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(guò)串口接收模塊實(shí)現(xiàn)串口數(shù)掘的接收和經(jīng)緯度信息提取，并通過(guò)LCD實(shí)時(shí)顯示。在提取信息的同時(shí)將數(shù)據(jù)格式由ASCⅡ碼轉(zhuǎn)變?yōu)槭M(jìn)制整數(shù)型，實(shí)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(guò)程中，利用查找表的方法查找轉(zhuǎn)化時(shí)需要的各個(gè)參數(shù)值，并將該參數(shù)先轉(zhuǎn)為雙精度浮點(diǎn)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(jiǎn)化成只涉及加法和乘法運(yùn)算，以此簡(jiǎn)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(shí)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(guò)程的總誤差，建立了系統(tǒng)狀態(tài)方程、觀測(cè)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(jì)，并通過(guò)Matlab進(jìn)行仿真。結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)的卡爾曼濾波器收斂性好，定位精度高、估計(jì)誤差小。在仿真基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)基于FPGA的卡爾曼濾波計(jì)算。在滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性的基礎(chǔ)上，通過(guò)IP核、模塊的分時(shí)復(fù)用和樹(shù)狀結(jié)構(gòu)節(jié)省資源，實(shí)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(jì)中以Xilinx公司的Virtex-5系列的XC5VLX110-FF676為硬件平臺(tái)，采用Verilog HDL硬件描述語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，利用Xilinx公司的ISE10.1工具布局布線(xiàn)，一共使用44438個(gè)邏輯資源，時(shí)鐘頻率達(dá)到100MHZ以上，滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性信號(hào)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(yàn)證了該設(shè)計(jì)的正確性。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
上傳用戶(hù)：二驅(qū)蚊器
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上傳時(shí)間： 2013-04-24
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上傳時(shí)間： 2013-10-20
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