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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本文結合目前國內外航電數據處理系統的發展概況,設計了一款集數據采集、處理、控制及傳輸于一體的航電處理系統。文章首先深入研究了自適應濾波器原理,分析了LMS算法性能,著重從影響算法性能的因素入手,通過分析仿真,改進...
標簽: FPGA 數據處理 傳輸系統
上傳時間: 2013-07-18
上傳用戶:wuyuying
· 摘要: 社會生產、生活的許多方面需要用到地磁定向,本文以磁阻傳感器為基礎,組合加速度計、溫度傳感器、A/D轉換芯片(ADS8364)以及DSP微控制器(MC56F8366)等器件構建了一個具有傾角補償的電子羅盤,試驗表明該系統具有良好的指向能力.
標簽: 磁阻傳感器 電子羅盤
上傳時間: 2013-07-09
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·基于數字圖像處理的車牌定位與字符分割的碩士論文
標簽: 數字圖像處理 字符 分割 車牌定位
上傳時間: 2013-05-26
上傳用戶:cc1915
· 摘要: 以四相8/6極、5.5KW開關磁阻電動機(SRM)為研究對象,設計了一種結構簡單、性能可靠的開關磁阻電機調速(SRD)系統.該系統采用TMS320F240為主控單元,詳細介紹了功率電路和控制器的結構組成和工作原理,采用了改進型的不對稱半橋結構的功率變換器,并針對EXB841的不足之處加以改進.實驗表明此系統不僅結構簡單,而且運行效果良好.
標簽: 320F F240 TMS 320
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本文結合目前國內外航電數據處理系統的發展概況,設計了一款集數據采集、處理、控制及傳輸于一體的航電處理系統。文章首先深入研究了自適應濾波器原理,分析了LMS算法性能,著重從影響算法性能的因素入手,通過分析仿真,改進算法,提升了算法性能,給出仿真結果分析,并設計應用于系統之中;其次介紹了ARINC-429航空總線和RS-422串行總線的信息標準和傳輸格式。在此基礎上,設計了基于FPGA的解決航電系統數據采集、濾波處理、控制傳輸和復雜非線性運算的一體化實現方案。選用XILINX公司的FPGA,實現了航電數據采集、傳輸和控制,集成了ARlNC-429和RS-422兩種通信接口,實現了總線冗余,并實現了數據濾波和相應的算法處理。最后,在實驗室環境下,對每個模塊分別進行了軟硬件測試。
上傳時間: 2013-07-01
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·詳細說明:車牌識別(改定位)武漢理工大學委 黃樟燦教授指導,林志毅,王宗躍等同學創作
標簽: 車牌識別 定位 大學 漢
上傳時間: 2013-06-28
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·車牌定位識別程序
標簽: 車牌定位 識別 程序
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·發電機勵磁碳刷打火的原因及預防
標簽: 發電機 勵磁 碳刷
上傳時間: 2013-07-06
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·常用鋼材磁特性曲線速查手冊
標簽: 磁特性曲線 速查手冊
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