【正文】 框圖 GPS信號接受器選擇世面現(xiàn)在上已經(jīng)有許多基于GPS接收模塊所開發(fā)的產(chǎn)品，有GPS手持機(jī)、車載GPS導(dǎo)航儀等，雖然功能強(qiáng)大，例如車載GPS導(dǎo)航儀都帶大比例尺地圖，但價(jià)格都比較昂貴，且對于普通應(yīng)用有些功能沒有必要。 GPS 接收機(jī)的基本工作原理 GPS接收機(jī)[1]由天線、接收機(jī)、處理器、控制顯示單元、電源組成。采用偽距觀測量定位速度最快，而采用載波相位觀測量定位精度最高。如下圖所示：氣象傳感器編算注入導(dǎo)航電文觀測星歷與時(shí)鐘接收機(jī)原子鐘 數(shù)據(jù)處理機(jī)調(diào)制解調(diào)器氣象傳感器數(shù)據(jù)處理器調(diào)制解調(diào)器功率放大器指令發(fā)生器數(shù)據(jù)存儲器和外部設(shè)備 GPS衛(wèi)星 GPS衛(wèi)星 L1 L2s波段 監(jiān)測站 主控站 注入站 圖21 GPS地面監(jiān)控系統(tǒng)框圖 GPS系統(tǒng)定位原理GPS系統(tǒng)采用高軌測距體制[3]，以觀測站至GPS衛(wèi)星之間的距離作為基本觀測量。GPS的用戶設(shè)備主要由接收機(jī)硬件和處理軟件組成。用戶設(shè)備部分[1]主要由GPS接收機(jī)和衛(wèi)星天線組成。衛(wèi)星以12小時(shí)的周期繞地球飛行，這樣使得在任意時(shí)刻，在地球上任意一點(diǎn)都可以同時(shí)接收到6顆以上GPS衛(wèi)星的定位信息。 空間部分—GPS衛(wèi)星星座由21顆工作衛(wèi)星和3顆在軌備用衛(wèi)星組成。整個(gè)GPS的地面監(jiān)控部分，除主控站外均無人值守。 注入站將主控站計(jì)算的衛(wèi)星星歷及時(shí)鐘修正參數(shù)等注入衛(wèi)星。原于鐘提供時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，而環(huán)境傳感器收集有關(guān)當(dāng)?shù)氐臍庀髷?shù)據(jù)。站內(nèi)設(shè)有雙頻GPS接收機(jī)、高精度原子鐘、計(jì)算機(jī)各一臺和若干臺環(huán)境數(shù)據(jù)傳感器。主控站提供全球定位系統(tǒng)的時(shí)間基準(zhǔn)，從各個(gè)監(jiān)控站收集衛(wèi)星數(shù)據(jù)，計(jì)算出衛(wèi)星的星歷和時(shí)鐘修正參數(shù)等，并通過注入站注入衛(wèi)星，向衛(wèi)星發(fā)布指令從而控制衛(wèi)星，當(dāng)衛(wèi)星出現(xiàn)故障時(shí)，啟用備用衛(wèi)星以代替失效的工作衛(wèi)星。地面控制部分—地面監(jiān)控系統(tǒng)由美國軍方維護(hù)和運(yùn)行，主要是保證衛(wèi)星正常工作及其發(fā)送的信號準(zhǔn)確無誤。它是在子午儀衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，GPS能提供全天候、連續(xù)、實(shí)時(shí)高精度導(dǎo)航參數(shù)，實(shí)現(xiàn)三維定位，并可提供精確的時(shí)間信息。陸地 GPS 導(dǎo)航定位產(chǎn)品將成為發(fā)展最快的領(lǐng)域。單頻測地型接收機(jī)和導(dǎo)航接收機(jī) OEM 板產(chǎn)業(yè)將擴(kuò)散到世界各地，雖是低檔次的 GPS 產(chǎn)品，但用途廣、用戶多、市場大。衛(wèi)星系統(tǒng)的更新與多個(gè)衛(wèi)星定位系統(tǒng)共存將明顯改善衛(wèi)星導(dǎo)航定位的精度和可靠性。有鑒于衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)在民用和軍事領(lǐng)域的重要意義，使其得到了許多國家的關(guān)注。衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)[2]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。截止到1993年，分布在6個(gè)軌道平面內(nèi)的（21＋3）顆衛(wèi)星組成的GPS空間星座已經(jīng)建成，今后將根據(jù)計(jì)劃更換失效的衛(wèi)星[2]。1973年美國國防部制定了GPS計(jì)劃。由于該系統(tǒng)衛(wèi)星數(shù)目較?。?6顆），運(yùn)行高度較低（平均1000KM），從地面站觀測到衛(wèi)星的時(shí)間隔較長（），因而它無法提供連續(xù)的實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航，而且精度較低。 隨著GPS應(yīng)用的不斷普及，目前已被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。該系統(tǒng)于1994年正式投入使用，最早用于美國軍方，后期才延伸到民用，它能為地球上的使用者提供定位、導(dǎo)航和定時(shí)服務(wù)。GPS定位儀的設(shè)計(jì)制做畢業(yè)論文目 錄1 引言 32 GPS信號接收系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 GPS導(dǎo)航系統(tǒng)簡介 5 GPS系統(tǒng)定位原理 7 GPS 接收機(jī)的基本工作原理 7 GPS信號接受器選擇 83 單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 AT89S52單片機(jī)原理 9 12 12 12 13 單片機(jī)的最小系統(tǒng) 144 導(dǎo)航信息顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16 12864液晶顯示模塊 16 概述 16 基本特性 16 16 12864點(diǎn)陣液晶顯示模塊引腳與單片機(jī)聯(lián)接 175 總體方案的設(shè)計(jì) 18 18 硬件組成部分 18 19 20 21 21 GPS信息接收流程 22 LCD顯示程序 22 軟件總體設(shè)計(jì) 236 系統(tǒng)調(diào)試與實(shí)驗(yàn)結(jié)果 25 硬件調(diào)試 25 軟件調(diào)試 25結(jié) 論 26參考文獻(xiàn) 27致 謝 28 1 引言GPS（Globe Positionfinding System，全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)[1]）主要有定位、導(dǎo)航、授時(shí)等功能。美國從20世紀(jì)60年代提出方案，從70年代開始研制，歷時(shí)20多年，于1993年全面建成的軍用衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是美國擁有的一套高科技設(shè)施，具有在海、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位能力的系統(tǒng)。對遠(yuǎn)海航行、地質(zhì)勘探、交通運(yùn)輸?shù)炔块T起到很大的作用。最早的衛(wèi)星定位系統(tǒng)是美國的子午儀系統(tǒng)（Transit），1958年研制，64年正式投入使用。為滿足軍事部門和民用部門對連續(xù)實(shí)時(shí)和三維導(dǎo)航的迫切要求。從20世紀(jì)60年代開始，美軍就不斷地試驗(yàn)并改進(jìn)以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)，從最早的TRANSIT，到NAVSTAR, 一步一步地把GPS系統(tǒng)進(jìn)行完善并降低了接收系統(tǒng)成本。GPS系統(tǒng)擁有如下多種優(yōu)點(diǎn)：全天候，不受任何天氣的影響；全球覆蓋（高達(dá)98%）；三維定速定時(shí)高精度；快速、省時(shí)、高效率；應(yīng)用廣泛、多功能；可移動定位；不同于雙星定位系統(tǒng)，使用過程中接收機(jī)不需要發(fā)出任何信號增加了隱蔽性，提高了其軍事應(yīng)用效能?，F(xiàn)在不僅應(yīng)用于物理勘探、電離層測量和航天器導(dǎo)航等諸多民用領(lǐng)域，在軍事領(lǐng)域更是取得了廣泛的應(yīng)用在彈道導(dǎo)彈、野戰(zhàn)指揮系統(tǒng)、精確彈道測量以及軍用地圖快速測繪等領(lǐng)域均大量采用了衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)。利用 GPS 信息接收模塊、單片機(jī) AT89s5液晶顯示屏 TG12864E 以及自己設(shè)計(jì)的外接電路接口，完成一臺液晶顯示的手持式 GPS 定位設(shè)備，并能依次顯示實(shí)時(shí)時(shí)間及所在地的經(jīng)緯度。雙頻高精度測地型接收機(jī)將繼續(xù)高度壟斷在幾個(gè)技術(shù)領(lǐng)先的 GPS 廠家手中，美國將繼續(xù)保持其絕對優(yōu)勢。美國把 GPS 單頻 OEM 板的生產(chǎn)技術(shù)轉(zhuǎn)讓出口，因而推動了世界各地企業(yè)投資 GPS OEM 的生產(chǎn)。 2 GPS信號接收系統(tǒng)設(shè)計(jì) GPS導(dǎo)航系統(tǒng)簡介 全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System 簡稱GPS)是美國第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。GPS系統(tǒng)[3]包括三大部分：地面控制部分—地面監(jiān)控系統(tǒng)，空間部分—GPS衛(wèi)星星座，用戶設(shè)備部分—GPS信號接收機(jī)。地面控制部分包括位于美國科羅拉多的主控制站跟分布在全球范圍的五個(gè)衛(wèi)星監(jiān)測站和三個(gè)注入站。監(jiān)控站負(fù)責(zé)跟蹤GPS衛(wèi)星，不斷的上傳最新的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，并且保持衛(wèi)星