第7章gps接收機及其電路-wenkub.com
2025-07-17 12:27 本頁面
【正文】 因此 ， 我們應(yīng)該在這方面大力發(fā)展新產(chǎn)品 , 以便于用戶根據(jù)自己對產(chǎn)品的需要在不同的嵌入式平臺上做出選擇 。 總的說來 , Windows CE 操作系統(tǒng)的優(yōu)勢最大 。 對于單片機和嵌入式 Linux 設(shè)備用戶 ， 可以自行選定設(shè)備 , 而 Palm OS 的機型到目前為止還沒有使用反光型顯示屏的產(chǎn)品 。 第 7章 GPS接收機及其電路 7. 圖形顯示 上文提到 , Windows CE 和嵌入式 Linux 在圖形顯示方面占有優(yōu)勢 , 它們具有較強的圖形存儲 、 壓縮和顯示功能 。 第 7章 GPS接收機及其電路 6. 持續(xù)性問題 對于 GPS 野外使用的接收機 ， 其待機時間問題是很重要的評價指標 。 第 7章 GPS接收機及其電路 5. 多線程支持 進行 GPS 的應(yīng)用開發(fā) ,用戶需要不間斷地進行數(shù)據(jù)讀取與存儲 , 同時需要操作大量的地圖數(shù)據(jù) 。 這方面 Palm OS 和 Windows CE 為用戶提供了較完善的 API 函數(shù) , 用戶可以通過直接調(diào)用這些函數(shù)進行數(shù)據(jù)通信； 同時 , 一些公司在這方面也提供了相關(guān)的硬件支持 , 比如 Visor 公司為 Palm 新的機型提供了擴展槽 , 用戶可以通過這些裝置解決通信 、 電源供應(yīng)等問題 。 用戶可以根據(jù)各自的需求選用不同的系統(tǒng) 。 第 7章 GPS接收機及其電路 GPS應(yīng)用開發(fā)的要求 1. 單片機和 Palm OS 相似 ,二者在硬件上的配置不是很高 , 但是整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較簡單 ,尤其是單片機 , 由于使用匯編語言 , 運行速度比較快 , Palm OS 也繼承了這一特點 , 簡潔 、 快速是它的特性 。 在應(yīng)用方面 , Linux對數(shù)據(jù)庫給以很強的支持 , 同時可以進行許多外設(shè)硬件的驅(qū)動開發(fā) 。 Palm OS 是由 C API 開發(fā)的 , 所以最有效靈活的工具是 C 語言 。 它提供了目前市場上最為豐富的技術(shù) , 允許開發(fā)商建立各種需要動態(tài)應(yīng)用程序和 Inter 服務(wù)的嵌入式系統(tǒng) 。 第 7章 GPS接收機及其電路 圖 75 RF8009模塊外形 第 7章 GPS接收機及其電路 圖 76 RF8009模塊封裝尺寸 (單位： mm) (a) 采用直角 MCS射頻連接器的封裝尺寸； 第 7章 GPS接收機及其電路 基于嵌入式系統(tǒng)的 GPS應(yīng)用設(shè)計 1. 單片機 單片機是最早使用的嵌入式系統(tǒng) , 具有微小體積的單芯片和極低的成本 ,可廣泛地嵌入到家用電器 、 機器人 、 汽車電子系統(tǒng)等產(chǎn)品中 。 所有的數(shù)字 I/O信號為直流 V CMOS緩沖信號電平 ， 允許使用 V電壓 。 連接到 VANT引腳的電壓可正可負 ， 可達直流 15 V。 精確定位是整個 GPS系統(tǒng)中的重要功能 ， 導航精確度如表 76所列 。當使用備用電池電源時，接收機進入這個模式，有一個短的電源關(guān)斷周期或軟件復位 重新截獲（ Re acquisition ） 在這個模式，接收機在一個短時間的信號阻塞（少于 10s ），信號阻塞時間小于連續(xù)導航周期 第 7章 GPS接收機及其電路 表 75 不同信號截獲模式的性能 初始定位容差（ 3Sigma ） 截獲模式 TTFF/s （注釋 1,2 ） 位置 /km 速度 /m/s 時間 /min 最大歷書使用時間 / 周 最大年鑒使用時間 /h 冷啟動 44 無效 外形 無效 1 無效 暖啟動 40 100 75 5 1 無效 熱啟動 10 100 75 5 1 4 重新截獲 1 100 75 5 1 4 第 7章 GPS接收機及其電路 2） GPS接收機支持 3種導航模式： 3D（ three dimensional， 三維 ） 、 2D （ two dimensional ， 二維 ） 和 差 分 GPS（ Differential GPS， DGPS） 模式 。 1） GPS接收機支持表 74所列的 4種信號截獲模式 ， 不同模式的第一次定位時間 （ TTFF） 等參數(shù)不同 ， 如表 75所列 。 第 7章 GPS接收機及其電路 2． 接收機操作 接收機需要 V直流電源和天線 ， 接收足夠的衛(wèi)星信號 ， 提供導航數(shù)據(jù) 。 第 7章 GPS接收機及其電路 圖 74 RF8009的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 第 7章 GPS接收機及其電路 RF8009 1． 接收機體系結(jié)構(gòu) GPS接收機芯片組包括所有的射頻直接采樣和放大電路 ， 完成數(shù)據(jù)采樣 。二進 制信息 包含 UTC 時間，該時間與時標脈沖有關(guān) 6 V_ANT 提供電源，連接到 RF 連接器的中心線 7 V2_5BU 為接收機的實時時鐘提供一個備用電源 8 V2_5BU 輔助異步雙工串行數(shù)據(jù)端口接收引腳，支持 DC MSC 104 信息協(xié)議。 ) (6) 應(yīng)用中是否要求接受以地球靜止衛(wèi)星為基礎(chǔ)的重疊服務(wù) （ 比如國際海事衛(wèi)星 （ INMARSAT）） ， 是否考慮所采用的GPS設(shè)備和 /或 GLONASS衛(wèi)星的完好性 、 測距和 DGPS信息 ？ 第 7章 GPS接收機及其電路 (7) 航路點存儲能力以及航路和支路數(shù)量為多大 ？ (8) 接收機是否必須和外部系統(tǒng)相連接 ？ 是否已經(jīng)有合適的 I/O硬件與軟件 ？ (9) 對于數(shù)據(jù)輸入和顯示特性 ， 接收機是需要外接的還是整裝的 CDU能力 ？ 是否要求當?shù)刈鴺讼禂?shù)變換或者 WGS84已經(jīng)夠用了 ？ (10) 是否需要設(shè)計成便攜式并考慮物理尺寸 、 功耗 、 成本等因素 ？ 第 7章 GPS接收機及其電路 基于 RF8009的 GPS接收機電路 RF8009簡介 RFMD公司的 RF8009 GPS接收機是為 OEM（ 原始設(shè)備制造商 ）使用的即插即用模塊 ， 它具有 12個并行信道 ， 能夠完成 GPS信號處理 ， 產(chǎn)生精確的導航數(shù)據(jù) ， 實現(xiàn)高速精確地確定第一次定位時間 （ TTFF） 及信號重新采集 ， 支持 2D和 3D導航模式 ， 采用 38 mm 38 mm封裝 ， 可廣泛地應(yīng)用在 GPS終端產(chǎn)品上 ， 如艦隊導航 、 汽車導航 、 遠程信息處理和物體 （ 財產(chǎn) ） 跟蹤 。 (3) 需要多快的 PVT更新率 ？ 飛機 、 汽車 、 行人對 PVT更新率的要求是不同的 。 第 7章 GPS接收機及其電路 通過模 /數(shù)轉(zhuǎn)換 （ A/D） 數(shù)字化了的中頻 （ IF） 信號輸入到N個數(shù)字接收機通道 。 每一級下變頻器需要一個本地振蕩器信號 。 在視界中所有衛(wèi)星的 GPS射頻 （ RF） 信號被右圓極化 （ RHCP） 天線接收 ， 經(jīng)前置低噪聲放大器 （ LNA） 放大
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