【正文】 送給公用數(shù)據(jù)網(wǎng)的用戶。 GPRS 工作時(shí)，是通過路由管理來進(jìn)行尋址和建立數(shù)據(jù)連接的，而 GPRS 的路由管理表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：移動終端發(fā)送數(shù)據(jù)的路由建立、移動終端接收數(shù)據(jù)的路由建立以及移動終端處于漫游時(shí)數(shù)據(jù)路由的建立。有的文獻(xiàn)中把 GGSN 稱為GPRS 路由器。 GSN 可以是一種類似于路由器的獨(dú)立設(shè)備，以可以與GSM 中的 MSC 集成在一起。在現(xiàn)有的 GSM網(wǎng)絡(luò)中需要增加一些接點(diǎn)，如 GGSN（ Gateway GPRS Supporting Node， GPRS 網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)）和 SGSN（ Serving GSN，GPRS 服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)）。 (4) 除了提供點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)外， GPRS 還能支持用戶終端業(yè)務(wù)、補(bǔ)充業(yè)務(wù)、 GSM 短消息業(yè)務(wù)和各種 GPRS 電信業(yè)務(wù)。 (3) 點(diǎn)對點(diǎn)無連接 型網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。 (2) 單點(diǎn)對多點(diǎn)業(yè)務(wù)。 GPRS 功能和業(yè)務(wù) GPRS 可以提供一系列交互式業(yè)務(wù)： (1) 點(diǎn)對點(diǎn)面向連接的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。 除了速度上的優(yōu)勢， GPRS 還有“永遠(yuǎn)在線”的特點(diǎn)，即用戶隨時(shí)與網(wǎng)絡(luò)保持聯(lián)系。 電路交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，速率為 ，因此電路交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（簡稱 CSD）與 GPRS 的關(guān)系就如同 貓和 、 56K 貓一樣， GPRS 的最高速率可達(dá)每秒 115kbps。 GPRS 優(yōu)點(diǎn) 相對原來的 GSM的撥號方式的電路交換數(shù)據(jù)傳送方式， GPRS 是分組交換技術(shù)，具有“高速”和“永遠(yuǎn) 在線”的優(yōu)點(diǎn)。 GSM 空中接口的信道資源既可以被話音占用，也可以被 GPRS 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)占用。 GPRS 采用分組交換技術(shù)，它可以讓多個(gè)用戶共享某些固定的信道資源。利用四種不同的編碼方式，每個(gè)時(shí)槽可提供的傳輸速率為 CS－ 1（ ）、 CS－ 2（ ）、 CS－ 3（ ）及 CS－ 4（ ），其中 CS－ 1 的保護(hù)最為嚴(yán)密， CS－ 4則是完全未加任何保護(hù)。采用包交換的好處是只有在資料需要傳送時(shí)才占用頻寬，而且可以 以傳輸?shù)馁Y料量計(jì)價(jià)，這對用戶來說是比較合理的計(jì)費(fèi)方式，因?yàn)橄?Inter 這類數(shù)據(jù)傳輸大多數(shù)的時(shí)間頻寬是閑置的。 GPRS 的英文全稱為 General Packet Radio Service,中文含義為通用分組無線業(yè)務(wù)，它是利用“包交換”（ Packetswitched）的概念所發(fā)展出的一套無線傳輸方式。 GPRS 采用信道捆綁和增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率改進(jìn)實(shí)現(xiàn)高速接入，目前 GPRS 的設(shè)計(jì)可以在一個(gè)載頻或 8 個(gè)信道中實(shí)現(xiàn)捆綁，將每個(gè)信道的傳輸速率提高到 ，因此 GPRS 最大速率是 8 ＝ 。有了 GPRS，用戶的呼叫建立時(shí)間大為縮短，幾乎可以做到“永遠(yuǎn)在線”（ always online）。 GPRS 使若干移動用戶能夠同時(shí)共享一個(gè)無線信道，一個(gè)移動用戶也可以使用多個(gè)無線信道。 GPRS 是歐洲電信協(xié)會 GSM 系統(tǒng)中有關(guān)分組數(shù)據(jù)所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。 GPRS 是通用無線分組業(yè)務(wù)的縮寫（ General Packet Radio Service），是介于第二代和第三代之間的一種技術(shù)，通常將其成為 ，目前通過升級 GSM 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。 9 GPRS 模塊 GPRS 簡介 移動通 信通常被劃分為三代 .第一代是模擬的無線網(wǎng)絡(luò) 。 由以上四個(gè)方程即可解算出待測點(diǎn)的坐標(biāo) x、 y、 z 和接收機(jī)的鐘差 Vto。 Vti (i= 4) 分別為衛(wèi)星 衛(wèi)星 衛(wèi)星 衛(wèi)星 4 的衛(wèi)星鐘的鐘差，由衛(wèi)星星歷提供。 四個(gè)方程式中各個(gè)參數(shù)意義 如下： x、 y、 z 為待測點(diǎn)坐標(biāo)的空間直角坐標(biāo)。 △ ti (i= 4) 分別為衛(wèi)星 衛(wèi)星 衛(wèi)星 衛(wèi)星 4 的信號到達(dá)接收機(jī)所經(jīng)歷的時(shí)間。 如 下 圖 33 所示，假設(shè) t 時(shí)刻在地面待測點(diǎn)上安置 GPS 接收機(jī)，可以測定 GPS 信號到達(dá)接收機(jī)的時(shí)間 △ t，再加上接收機(jī)所接收到的衛(wèi)星星歷等其它數(shù)據(jù)可以確定以下 4個(gè)方程式： ＺＹ Ｘ衛(wèi) 星 １衛(wèi) 星 ２ 衛(wèi) 星 ３衛(wèi) 星 ４( x 1 , y 1 , z 1 )( x 2 , y 2 , z 2 )( x 3 , y 3 , z 3 )( x 4 , y 4 , z 4 ) 圖 33 定位信息接收 [（ X1X） 2+(Y1Y) 2+(Z1Z) 2]1/2+C(Vt1Vt0)=d1 [（ X2X） 2+(Y2Y) 2+(Z2Z) 2]1/2+C(Vt2Vt0)=d2 [（ X3X） 2+(Y3Y) 2+(Z3Z) 2]1/2+C(Vt3Vt0)=d3 [（ X4X） 2+(Y4Y) 2+(Z4Z) 2]1/2+C(Vt4Vt0)=d4 上述四個(gè)方程式中待測點(diǎn)坐標(biāo) x、 y、 z 和 Vto 為未知參數(shù)，其中 di=c△ ti (i= 4)。 ● 用戶設(shè)備部分：接收 GPS 衛(wèi)星發(fā)射信號，以獲得必要的導(dǎo)航和定位信息，經(jīng)數(shù)據(jù)處理，完成導(dǎo)航和定位工作。 GPS 原理 GPS 由三個(gè)獨(dú)立的部分組成： ● 空間部分： 21 顆工作衛(wèi)星， 3顆備用衛(wèi)星。目前在我國應(yīng)用最多的還是美國的 GPS系統(tǒng)。衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)在民用和軍用領(lǐng)域地重要意義使其得到了許多國家的關(guān)注。它的飛速發(fā)展已逐漸取代了無線電導(dǎo)航、天文導(dǎo)航等傳統(tǒng)導(dǎo)航技術(shù)，而成為一種普遍采用的導(dǎo)航定位技術(shù)，并在精度、實(shí)時(shí)性、全天候等方面取得了長足進(jìn)步。經(jīng)過多年我國測繪等部門的使用表明， GPS 以全天候、高精度、自動化、高效益等顯著特點(diǎn)，贏得廣大測繪工作者的信賴，并成功地運(yùn)用于大地測量、工程測量、航空攝影測量、運(yùn)載工具導(dǎo)航和管制、地殼運(yùn)動檢測、工程變形檢測、資源勘察、地球動力學(xué)等多種學(xué)科，從而給測繪領(lǐng)域帶來一場深刻地技術(shù)革命。 主頻高達(dá) 203MHz，帶 MMU（內(nèi)存管理單元）， 內(nèi)部集成有豐富的片上資源（各類外接設(shè)備的控制器）和大量的運(yùn)算 /功能寄存器， 性 /價(jià)比極高， 使用 m工藝制作，為嵌入式系統(tǒng)提供了一個(gè)低成本，低功耗，高性能的解決方案。它包含 ARMA920T、 ARM922T 和 ARM940T 三種類型。具有以下特點(diǎn) : ☆ 提供 ； ☆ 支持 32位 ARM指令集和 16 位 Thumb 指令集； ☆ 支持 32位的高速 AMBA 總線接口； 7 ☆ 全性能 MMU，支持 Windows CE、 Linux、 Palm OS 等主流嵌入式操作系統(tǒng)； ☆ MPU 支持實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)； ☆ 支持?jǐn)?shù)據(jù) Cache 和指令 Cache，具有更高的指令和數(shù)據(jù)處理能力。 (2) ARM 微處理器的特點(diǎn) 采用 RISC 架構(gòu)的 ARM 微處理器一般具有如下特點(diǎn)： ☆ 體積小、低功耗、低成本、高性能； ☆ 支持 Thumb(16 位 )/ARM(32 位 )雙指令集，能很好的兼容 8/16 位器件； ☆ 大量使用寄存器，指令執(zhí)行速度更快； ☆ 大多數(shù)數(shù)據(jù)操作都在寄存器中完成； ☆ 尋址方式靈活簡單，執(zhí)行效率高； ☆ 指令長度固定。手機(jī)中的 32位 SIM 只能卡也采用了 ARM 技術(shù)。 ARM 微處理器的應(yīng)用領(lǐng)域及特點(diǎn) (1) ARM 微處理器的應(yīng)用領(lǐng)域 到目前為止， ARM 微處理器及技術(shù)的應(yīng)用幾乎已深入到各個(gè)領(lǐng)域： 工業(yè)控制領(lǐng)域：作為 32位的 RISC 架構(gòu)，基于 ARM 核的微控制器芯片不但占據(jù)了高端微控制器市場的大部分市場份額，同時(shí)也逐漸向低端微控制器應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展， ARM 微控制器的低功耗、高性價(jià)比，向傳統(tǒng)的 8 位 /16 位微控制器提出了挑戰(zhàn)； (a) 無線通訊領(lǐng)域：目前已有超過 85%的無線 通訊設(shè)備采用了 ARM 技術(shù)， ARM 以其高性能和低成本，在該領(lǐng)域的地位日益鞏固； (b) 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用：隨著寬帶技術(shù)的推廣，采用 ARM 技術(shù) ADSL 芯片正逐步獲得競爭優(yōu)勢。 ARM 處理器已經(jīng)成功地廣泛應(yīng)用于無線通信、工業(yè)控制、消費(fèi)類電子產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品等領(lǐng)域，并且保 持持續(xù)增長的勢頭。鍵盤用于設(shè)置目標(biāo)手機(jī)號碼等。 ADT IDE for ARM 主要包括以下工具 ： 源碼編輯器 (editor) 、 工程管理器(project manager) 、 工程編譯器 (builder)、 集成調(diào)試環(huán)境 (debug environment) 5 第三章 系統(tǒng)硬 件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)硬件組成 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)出 GPS 跟蹤系統(tǒng)的基本組成原理圖圖 31所示： G P S 模 塊控 制 單 元G P R S 模 塊按 鍵G P R S 網(wǎng) 絡(luò)衛(wèi) 星手 機(jī)Ｐ Ｃ 機(jī)監(jiān) 控 中 心 圖 31 GPS跟蹤系統(tǒng)的基本組成原理圖 該系統(tǒng)硬件主要由 GPRS 無線通訊模塊、 GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)模塊、 ARM 控制器、 鍵盤組成 。 ADT 嵌入式開發(fā)環(huán)境由 ADT Emulator for ARM 和 ADT IDE for ARM 組成。 ADT（ ARM Development Tools）嵌入式系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境是由武漢創(chuàng)維特信息技術(shù)有限公司開發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的應(yīng)用于嵌入式軟件開發(fā)的集成軟、硬件開發(fā)平臺。本設(shè)計(jì)中使用了JXARM92410 實(shí)驗(yàn)箱中的集成 GPS 全球定位系統(tǒng)模塊。 (2) 有關(guān) GPS 模塊： GPS 是美國從 20 世紀(jì) 70年代開始研制， 于上世紀(jì) 80年代末引入中國， 具有全天候、高精度、自動化、高效益的顯著特點(diǎn)。與傳統(tǒng)的基于電路交換的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)相比， GPRS 具有“高速”和“永遠(yuǎn)在線”的優(yōu)點(diǎn)。 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段使用教學(xué)用的 ARM 集成開發(fā)環(huán)境（全配置的 ARM9 實(shí)驗(yàn)箱）進(jìn)行模擬開發(fā)， 使用集成 GPS、 GPRS 模塊，進(jìn)一步節(jié)省了成本。 可行性分析 經(jīng)濟(jì)可行性 實(shí)驗(yàn)中選用的 ARM9 芯片為三星公司的 S3C2410X 芯片，這是三星公司推出的一款基于ARM920T 內(nèi)核的 RISC 處理器，其內(nèi)部集成了豐富了片上資源，提供了一系列完整的系統(tǒng)外圍設(shè)備，大大減少了整個(gè)系統(tǒng)的成本。 系統(tǒng)功能要求 此系統(tǒng)的軟硬件需要有以下幾個(gè)模塊： (1) 硬件模塊： 硬件主要由 GPRS 無線通訊模塊、 GPS 全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)模塊、 ARM 控制器、按鍵組成。對本設(shè) 計(jì)提出進(jìn)一步設(shè)想。設(shè)計(jì)一系列的測試方法以實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的完成度與穩(wěn)定性。分別設(shè)計(jì)和編寫各個(gè)軟件模塊，實(shí)現(xiàn)各模塊功能，最終結(jié)合硬件實(shí)現(xiàn)該設(shè)計(jì)的要求的功能； (5) 軟硬件調(diào)試。對系統(tǒng)的需求和可行性進(jìn)行分析； (3) 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。 論文的主要工作 本論文主要分為七大部分： (1) 緒論。在全球 GPS 應(yīng)用領(lǐng)域中，車輛應(yīng)用所占的比重最大，目前約占總數(shù)的 40％以上。不過，以現(xiàn)階段來看， GPS 接收機(jī)的單芯片化技術(shù)、價(jià)格以及市場應(yīng)用服務(wù)等仍未臻成熟 。目前全球 GPS 應(yīng)用產(chǎn)品的制造商已超過 30 家以上，主要領(lǐng)導(dǎo)廠商有高明國際公司、麥哲倫公司和天寶導(dǎo)航有限 2 公司等。已 從當(dāng)初的為軍艦、飛機(jī)、戰(zhàn)車、地面作戰(zhàn)人員等提供全天候、連續(xù)實(shí)時(shí)、高精度的定位導(dǎo)航，擴(kuò)展到成為目前精確制導(dǎo)武器復(fù)合制導(dǎo)的一種重要技術(shù)手段。在日常生活中， GPS 還可用于人身受到攻擊危險(xiǎn)時(shí)的報(bào)警，特殊病人、少年兒童的監(jiān)護(hù)與救助，生活中遇到各種困難時(shí)的求助等。如 對 汽車、船舶和飛機(jī)等運(yùn)動物體 的跟蹤定位。隨著技術(shù)的進(jìn)步、應(yīng)用需求的增加， GPS 以全天候、高精度、自動化、高效率等顯著特點(diǎn)及其所獨(dú)具的定位導(dǎo)航、授時(shí)校頻、精密測量等多方面的強(qiáng)大功能，已涉足眾多的應(yīng)用領(lǐng)域，使 GPS成為繼蜂窩移動通信和互聯(lián)網(wǎng)之后的全球第三個(gè) IT 經(jīng)濟(jì)新增長點(diǎn)。此外， GPS 跟蹤系統(tǒng)在城市出租車調(diào)度、物流運(yùn)輸監(jiān)控等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用前景。 研究目的和意義 隨著現(xiàn)代化科技的發(fā)展，人們對移動目標(biāo)監(jiān)控的要求越來越高。 GPRS 是在GSM 基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種分組交換的數(shù)據(jù)承載和傳輸方式，具有價(jià)格低、速度快、實(shí)時(shí)在線等特點(diǎn)，它的出現(xiàn)，增加了移動設(shè)備與外界的信息交流和互動。 GPS 系統(tǒng)與其他導(dǎo)航系統(tǒng)相比，主要特點(diǎn)是：全球地面連續(xù)覆蓋；功能多、精度高；實(shí)時(shí)定位速度快；抗干擾性能好、保密性強(qiáng)。s request. This article proposed based on the ARM architecture, uses the Linux operating system, designs the GPS tracking system, and has expounded the present tracking system design necessity and the importance take this as the foundation. Through to the Linux system, ARM microprocessor familiar as well as to GPS, GPRS module research, has designed a set based on the ARM GPS tracking system, has used the GPS module and the GPRS module, uses in realizing the localization information extraction and the localization