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)的用戶數(shù)量大幅度增加,應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣。但由于定位過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、差分技術(shù)等通過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往往不能滿足實(shí)時(shí)性的要求,而FPGA以其快速并行計(jì)算越來越受到青睞。 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。在滿足實(shí)時(shí)性的基礎(chǔ)上,通過IP核、模塊的分時(shí)復(fù)用和樹狀結(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硬件描述語言實(shí)現(xiàn),利用Xilinx公司的ISE10.1工具布局布線,一共使用44438個(gè)邏輯資源,時(shí)鐘頻率達(dá)到100MHZ以上,滿足實(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
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《單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用》論文--嵌入式GSM短信息接口的軟硬件設(shè)計(jì),文章給出一個(gè)小型的嵌入式SMS中/英文短信信息接口的設(shè)計(jì),并詳細(xì)討論P(yáng)DU模式的短信息格式和中文短信息軟件解碼的設(shè)計(jì)。
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·2002精選實(shí)用信息家電電路
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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·專家級(jí)C語言設(shè)計(jì)(介紹了大量底層信息)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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·算法藝術(shù)與信息學(xué)競(jìng)賽(劉汝佳、黃亮 著)本書較為系統(tǒng)和全面地介紹了算法學(xué)最基本的知識(shí). 本書較為系統(tǒng)和全面地介紹了算法學(xué)最基本的知識(shí).這些知識(shí)和技巧既是高等院校“算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程的主要內(nèi)容,也是國(guó)際青少年信息學(xué)奧林匹克(101) 競(jìng)賽和ACMICPC國(guó)際大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽中所需要的。書中分析了相當(dāng)數(shù)量的問題。本書共3章。第1章介紹算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);第2章介紹數(shù)學(xué)知識(shí)和方法;第3章介紹計(jì)算幾何。全
上傳時(shí)間: 2013-06-21
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·基于Android平臺(tái)校園信息發(fā)布系統(tǒng)
標(biāo)簽: Android 信息發(fā)布系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-06-01
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·專家級(jí)C語言設(shè)計(jì)(介紹了大量底層信息)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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有關(guān)信息安全等級(jí)保護(hù)測(cè)評(píng)師的一些初級(jí)試題。
標(biāo)簽: 信息安全 等級(jí)保護(hù) 試題
上傳時(shí)間: 2013-07-01
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實(shí)時(shí)電話計(jì)費(fèi)系統(tǒng)是企業(yè)、事業(yè)單位信息管理的一個(gè)重要組成部分。介紹了一種用FPGA 器件實(shí)現(xiàn)電話計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的方法, 并給出了設(shè)計(jì)框圖和詳細(xì)設(shè)計(jì)過程, 設(shè)計(jì)采用Verilog_HDL 硬件語言。
上傳時(shí)間: 2013-08-18
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附件中資料時(shí)模擬時(shí)鐘方面的信息,可用單片機(jī)仿真軟件仿真。
上傳時(shí)間: 2013-08-26
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