【正文】 比較高的部門(mén)非常適用。 與 GPS 以及其他幾個(gè)國(guó)家研究的系統(tǒng)不同的是，北斗導(dǎo)航終端擁有很多自 己特殊的特點(diǎn)，可以將兩種不同的業(yè)務(wù)結(jié)合在一起，還可以進(jìn)行互相通信； 全天候的快捷定位，幾乎不會(huì)出現(xiàn)的信號(hào)盲區(qū)，精準(zhǔn)度與比 GPS 高出很多。 2021年 12 月 27 日，國(guó)務(wù)院的新聞辦公廳里召開(kāi)了一次很隆重的新聞發(fā)布會(huì)，在該次發(fā)布會(huì)上，我國(guó)正式公開(kāi)發(fā)布了有關(guān)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的兩個(gè)系統(tǒng)文件。在整個(gè)亞洲地區(qū)內(nèi)，北斗導(dǎo)航執(zhí)行的業(yè)務(wù)被正式授予了。大體上擁有了一下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：可以實(shí)現(xiàn)任何地區(qū)的導(dǎo)航、定位， 20m 以?xún)?nèi)都可以精確到，實(shí)時(shí)性非常強(qiáng)，能達(dá)到 101ns 左右。該系統(tǒng)在空間上、陸地上、用戶終端三個(gè)方面進(jìn)行了分布，在整個(gè)地球的周?chē)?，不管是在什么時(shí)間，什么地點(diǎn)，該系統(tǒng)都可以為不同種類(lèi)的用戶服務(wù)。 目前導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 3 目前為止，我們國(guó)家自己研制出了一種新的全球衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)，它的名字叫北斗衛(wèi)星 導(dǎo)航系統(tǒng)。采用軟核處理器的內(nèi)核并把它嵌入在 FPGA 的構(gòu)造中是一種很好的解決辦法 [5]。而且，車(chē)的標(biāo)準(zhǔn)壽命是十年，如何讓車(chē)輛監(jiān)控系統(tǒng)的壽命與車(chē)的壽命相匹配，是目前的一大難題 [7]。當(dāng)然，車(chē)載電子的發(fā)展面臨著難題[4]。 從 2021 年到 2021 年，隨著北京奧運(yùn)會(huì)的舉辦，數(shù)萬(wàn)臺(tái)公共汽車(chē)安裝了車(chē)輛監(jiān)控系統(tǒng)。從 1999 年到現(xiàn)在，新一波快速增長(zhǎng)的勢(shì)頭出現(xiàn)在汽車(chē)定位和車(chē)輛監(jiān)控系統(tǒng)市場(chǎng)里。 在我們國(guó)家，從上個(gè)世紀(jì)九十年代初期到現(xiàn)在，在這十幾年的時(shí)間里，我們國(guó)家的車(chē) 輛定位和遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)在 崎嶇 中不斷向前發(fā)展。 美國(guó)的車(chē)輛導(dǎo)航服務(wù)具有別樣的特點(diǎn)，它集成了呼救服務(wù)系統(tǒng)的輔助導(dǎo)航占有很大的優(yōu)勢(shì) [5]。 其他國(guó)家也開(kāi)發(fā)了各種各樣的汽車(chē)監(jiān)控系統(tǒng)， VDO 系統(tǒng)是由德國(guó)汽車(chē)零件公司設(shè)計(jì)的，法國(guó)通過(guò)把汽車(chē)組合在一塊，也設(shè)計(jì)出了一個(gè)導(dǎo)航定位系統(tǒng)， Travtck 車(chē)輛導(dǎo)航信息系統(tǒng)由美國(guó) General Motor 公司經(jīng)過(guò)多年的研究和實(shí)驗(yàn)制造出的 [2]。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2 汽車(chē)監(jiān)控系統(tǒng)這樣的高科技系統(tǒng)融合了許多種不同的技術(shù)，例如 GPS,GSM 還有現(xiàn)在比較熱的嵌入式等技術(shù)。 一般的干擾信號(hào)都不會(huì)對(duì) GSM 系統(tǒng)產(chǎn)生影響，只要能監(jiān)測(cè)到信號(hào)覆蓋的區(qū)域，信號(hào)強(qiáng)度都很高。 GSM 系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音傳輸?shù)墓δ?，還能實(shí)現(xiàn)許多其它的服務(wù)。經(jīng)過(guò)了大約 20 幾年的不斷研制和試驗(yàn)，耗費(fèi)了高達(dá) 300 多億美元，截止到 1994 年的 3月 底， 20 多顆衛(wèi)星已經(jīng)覆蓋了全球面積的 90％左右。在搜集情報(bào)，核電爆炸等危險(xiǎn)情況下，可以提供及時(shí)的通信服務(wù) [19]。 美國(guó)是第一個(gè)研制了全球定位系統(tǒng)（ Global Positioning System,GPS）的國(guó)家，在 20 世紀(jì)七八十年代，由美國(guó)陸軍、海軍、空軍 三個(gè)軍隊(duì)共同研制出最新的空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng) [1]。因此，希望有更高新的科學(xué)技術(shù)，更先進(jìn)的定位系統(tǒng)應(yīng)用于汽車(chē)行業(yè)。 關(guān)鍵詞： FPGA GPS GSM 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文摘要 Title Remote positioning technology research based on FPGA Abstract: GPS (global positioning system) can realize a very stable and efficient motor positioning method. Using GSM (global system for mobile munications) technology can rapidly transmit the positioning data information that received by GPS to the receiving bination of GPS/GSM vehicle monitoring system,is a good solution to solve the above problem .this technology is playing a more and more important role in the process of car navigation control system. GPS/GSM vehicle monitoring system onboard based on FPGA , Using embedded microprocessor core of FPGA as information processing and the control core, to plete the GPS data and short message data processing and control of the vehicle platform module . Using sim908 module,which can integrate GPS,GSM module together. This design can reduce the cost and time of GPS core of the system is designed in the nios II SOPC builder And the quartus can build the hardware circuit .The program is written in the NIOS II IDE system is expected to transmit the positioning information received by GPS module through a serial port. Then analyzing the positioning information and sending to the user’ phone through GSM module . At present, the system can only accept and display the GPS positioning information . Keywords： FPGA GPS GSM 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 目錄 引言 ........................................................... 1 研究背景 .................................................... 1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 .............................................. 2 目前導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀 ...................................... 2 FPGA 技術(shù)在汽車(chē)電子領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展前景 ..................... 4 GPS/GSM 相關(guān)產(chǎn)品的發(fā)展現(xiàn)狀 .................................. 4 課題研究目的及意義 .......................................... 5 系統(tǒng)的組成及方案設(shè)計(jì) ............................................ 5 總體設(shè)計(jì) .................................................... 5 局部設(shè)計(jì) .................................................... 6 信息處理和控制核心模塊設(shè)計(jì) .................................. 8 ................................................ 15 車(chē)載臺(tái)的概況 ............................................... 15 FPGA 上嵌入式微處理器的介紹 ................................ 15 車(chē)載臺(tái)硬件系統(tǒng)的搭建設(shè)計(jì) ................................... 16 車(chē)載臺(tái)軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ....................................... 20 GPS 模塊的工作流程 .................................... 20 GSM 模塊的工作流程 .................................... 20 系統(tǒng)總工作流程 ....................................... 21 ................................................ 22 GSM 模塊測(cè)試 ............................................... 22 GPS 模塊測(cè)試 ............................................... 24 系統(tǒng)總體測(cè)試 ............................................... 26 結(jié)論 .............................................................. 28 參考文獻(xiàn) .......................................................... 29 致謝 .............................................................. 30 附錄 A............................................................. 31 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 引言 隨著社會(huì)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，各式各樣的汽車(chē)已經(jīng)走進(jìn)了家家戶戶，汽車(chē)在帶給人們方便的出行的同時(shí)，在平安方面也暴露著一些 禍患 ，由此帶來(lái)的車(chē)輛安全問(wèn)題也得到了人們的關(guān)注 [2]。該系統(tǒng)預(yù)期的目標(biāo)是將 GPS 模塊接受到的定位信息通過(guò)串口發(fā)送回來(lái)，再將定位信息解析后，通過(guò) GSM 模塊發(fā)送到用戶手機(jī)。本次設(shè)計(jì)通過(guò)在 nios II的 SOPC builder 中構(gòu)建出系統(tǒng)的軟核，在 quartus 里面搭建好系統(tǒng)的硬件電路圖。 基于 FPGA 的 GPS/GSM 汽車(chē)監(jiān)控系統(tǒng)，采用 FPGA 的嵌入式微處理器核當(dāng)作數(shù)據(jù)處理和控制核心，用來(lái)完成對(duì) GPS 數(shù)據(jù)、短消息等數(shù)據(jù)的處理以及對(duì)車(chē)載臺(tái)各個(gè)模塊 的控制功能。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中文摘要 題 目：基于 FPGA 的遠(yuǎn)程定位技術(shù)研究 摘要： GPS（全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)）可以實(shí)現(xiàn)一種非常穩(wěn)定的有效的汽車(chē)定位方法，利用 GSM（全球移動(dòng)通信系統(tǒng)）技術(shù)將 GPS 接收到的定位消息迅速的發(fā)送到接收終端。把這兩種技術(shù)組合在一起形成的汽車(chē)監(jiān)控導(dǎo)航系統(tǒng)，為解決相關(guān)問(wèn)題找到了不錯(cuò)的方法，在汽車(chē)導(dǎo)航控制系統(tǒng)的過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。本設(shè)計(jì)采用 sim908 模塊，它將 GPS/GSM 模塊集成在一起，這樣的設(shè)計(jì)明顯減少了開(kāi)發(fā) GPS 功能應(yīng)用的成本和時(shí)間。 在 NIOS II IDE 軟件中編寫(xiě)程序。目前，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn) GPS 定位信息的接收和顯示。 尤其是最近些年，伴隨著私人車(chē)總量的不斷增大，私有車(chē)的主人尋找安全保護(hù)，希望提供相應(yīng)服務(wù)的愿望也越來(lái)越逐漸強(qiáng)烈，舊的服務(wù)模式已經(jīng)不能達(dá)到客戶們的主要要求 [6]。車(chē)輛定位跟蹤系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，是極具潛力的應(yīng)用之一。 他們研究這個(gè)系統(tǒng)的主要目的是給陸、海、空等幾個(gè)部門(mén)供給實(shí)時(shí)的導(dǎo)航服務(wù)，一旦遇到了緊急危機(jī)，例如氣候的特殊變化、 軍事襲擊等情況，可以隨時(shí)隨地的提供導(dǎo)航服務(wù)。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)同時(shí)也顯示了美國(guó)獨(dú)霸全球的野心。 全球移動(dòng)通信系統(tǒng)（ Global System For Mobile Communications， GSM)具有開(kāi)放性的優(yōu)點(diǎn) ，它具有以下特點(diǎn)： 由很多小系統(tǒng)構(gòu)成，而且可以和不同種類(lèi)的公共的通信網(wǎng)絡(luò)相互聯(lián)系，在每一個(gè)分系統(tǒng)之間和每一個(gè)分系統(tǒng)與其它的通信網(wǎng)之間都被確切的定義了標(biāo)準(zhǔn)的接口規(guī)則，從而確保每一家生產(chǎn)商提出的 GSM 系統(tǒng)或者子系統(tǒng)可以相互聯(lián)系 [2]。 GSM 系統(tǒng)擁有加密和鑒權(quán)的功效，可以保證 用戶守密和網(wǎng)絡(luò)的安全。 GSM 系統(tǒng)終端設(shè)備具有功能強(qiáng)、小巧等功能。目前，根據(jù)我國(guó)情況，一般采用 GSM 作為無(wú)線通信方式 [18]。不同的國(guó)家各有各的品牌，他們產(chǎn)品的共同特點(diǎn)就是提供了精準(zhǔn)的、直觀的、詳細(xì)的汽車(chē)位置信息，而且具有不錯(cuò)的穩(wěn)定性和可靠性。所謂的輔助導(dǎo)航是建立特定的服務(wù)控制中心，而且控制中心通常具計(jì)算機(jī)管理，電子圖和通信連接設(shè)備等強(qiáng)大功能，裝有 GPS 設(shè)備的汽車(chē)可以被提供定位跟蹤管理，救助服務(wù)受理等。經(jīng)歷了 1994 年到 1995 年的新型階段后，國(guó)內(nèi)車(chē)輛監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)整 [2]。此時(shí)，各方面條件已經(jīng)成熟，系統(tǒng)與車(chē)載臺(tái)系統(tǒng)日漸成熟，