如何獲得gps的最佳性能畢業(yè)論文-閱讀頁(yè)
2025-07-04 22:26本頁(yè)面
【正文】 在生存能力上是處于優(yōu)勢(shì)地位的。美國(guó)的GPS在當(dāng)年剛剛被使用時(shí)要比“北斗一號(hào)”貴得多，早期在上世紀(jì)80年代末90年代初人們?cè)谟肎PS系統(tǒng)時(shí)最便宜的GPS接收機(jī)就要幾萬(wàn)美元，貴的要幾十萬(wàn)美元，一套兩個(gè)。GPS只能用作導(dǎo)航卻無(wú)法實(shí)現(xiàn)通信功能，因而不能滿足日益增長(zhǎng)的用戶需求。而北斗不僅僅解決了我在哪里，它還解決你在這里他在哪里的問題，北斗的用戶終端實(shí)際是具有收發(fā)功能，而GPS只具有接收功能，它通過接收才知道位置，而北斗是具有收發(fā)功能，它的定位需要發(fā)射然后再得到位置，同時(shí)它的位置可能傳給你也可以傳給關(guān)心你的人，實(shí)際上北斗是具有一個(gè)定位和通信雙重功能的設(shè)備，接收的場(chǎng)合是不一樣的?？梢越⒁惶仔碌幕谕ㄓ嵐δ艿牡孛嬷鞴ぷ髡緛碇С衷械腉PS系統(tǒng)以滿足其需要。對(duì)于前幾項(xiàng)我無(wú)庸贅述，要想提高一臺(tái)GPS終端的整體性能肯定是需要CPU強(qiáng)大的運(yùn)算速度的。那么集中這些功能的導(dǎo)航產(chǎn)品一般都是多高主頻的導(dǎo)航產(chǎn)品呢？我們可以看到目前市面上主流的導(dǎo)航產(chǎn)品采用的是500MHz的ARM處理器搭配DSP使用，這種在MP4上最常見的搭配方式為導(dǎo)航儀帶來了豐富的多媒體功能，這樣導(dǎo)航儀不單單是導(dǎo)航產(chǎn)品，并且可以成為車內(nèi)的多媒體娛樂產(chǎn)品。加上外接端口更加齊全，可以搭配閃存或者存儲(chǔ)卡作為外接存儲(chǔ)媒體，基本上我們認(rèn)為在目前的狀況下，這樣的導(dǎo)航產(chǎn)品已經(jīng)完全夠用了。而采用ARM處理器加DSP的方案與單獨(dú)采用高主頻ARM處理器的方案有一個(gè)共同的缺點(diǎn)就是續(xù)航能力明顯要低，不過因?yàn)槲覀兪褂密囕dGPS導(dǎo)航儀大多都是在車內(nèi)，而且都配備有車載充電器，所以在續(xù)航能力上的問題已經(jīng)得到了解決。有人曾經(jīng)說過，目前的導(dǎo)航產(chǎn)品基本上主頻在400MHz的處理器就完全夠用了，如果想要在導(dǎo)航儀上安裝Win XP系統(tǒng)則需要主頻1GHz的處理器。而作為用戶比較關(guān)注Android操作系統(tǒng)需要的處理器主頻也并非要求非常高，一顆600MHz的處理器已經(jīng)可以流暢的運(yùn)行了，所以不排除在不久后出現(xiàn)采用Android操作系統(tǒng)的導(dǎo)航產(chǎn)品。本文通過對(duì)比最終選擇Garmin公司的GPS25LVS OEM模塊（圖1）作為對(duì)象。這些信息通常使用NMEA0183格式輸出，數(shù)據(jù)代碼為ASCII碼字符。 Progin SR87 OEM的基本功能和外型SR87 OEM板采用SiRF第三代高靈敏度、低耗電量芯片StarIII。接收天線單元的信號(hào)，通過SR87處理后輸出TTL標(biāo)準(zhǔn)串行數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)代碼也為ASCII碼。 輸出語(yǔ)句GPS25LVS支持12條語(yǔ)句，SR87支持8條語(yǔ)句，以GPRMC語(yǔ)句進(jìn)行說明.Remended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data（RMC）推薦定位信息.$GPRMC,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12*hhCRLF1定位狀態(tài)，A=有效定位，V=無(wú)效定位3緯度半球N（北半球）或S（南半球）5經(jīng)度半球E（東經(jīng)）或W（西經(jīng)）7地面航向（~，以真北為參考基準(zhǔn)，前面的0也將被傳輸）9磁偏角（~，前面的0也將被傳輸）11模式指示（僅NMEA0183版本輸出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=數(shù)據(jù)無(wú)效） 系統(tǒng)組成（圖2）TTLTTLRS232GA26天線GARMIN GPS25LVS接口HOLUX天線Progin SR87P1口AT89C2051LCD 1602K 圖2 GARMIN GPS25LVS OEM的系統(tǒng)組成圖說明：GPS25LVS輸出RS232電平,可以采用MAX232予以轉(zhuǎn)換,可以直接接到切換電路上。 GPS模塊性能指標(biāo)：主要有接收靈敏度、定位時(shí)間、位置精度、功耗、時(shí)間精度等。一般來說，冷啟動(dòng)時(shí)間是指模塊內(nèi)部沒有保存任何有助于定位的數(shù)據(jù)的情況，包括星歷、時(shí)間等，一般標(biāo)稱在1分鐘以內(nèi)。熱啟動(dòng)時(shí)間是指關(guān)機(jī)不超過二十分鐘，并且RTC時(shí)間誤差很小時(shí)的情況。重新捕捉時(shí)間就如同汽車鉆過了一個(gè)隧道，出隧道時(shí)重新捕捉衛(wèi)星。如果GPS模塊在定位后放的時(shí)間很久，或模塊在定位后運(yùn)輸?shù)綆装俟镆酝獾牡胤剑@樣模塊內(nèi)部有星歷，但是這個(gè)星歷是錯(cuò)誤的或不具有參考意義的。所以一般GPS模塊出廠時(shí)要將模塊內(nèi)部的星歷等數(shù)據(jù)清掉，這樣客戶拿到模塊后可以冷啟動(dòng)方式快速定位。GPS模塊所標(biāo)稱的定位參數(shù)是指在完全開放的天空下，衛(wèi)星信號(hào)優(yōu)良的情況下測(cè)得。常見的水平定位精度描述方式有兩種：一是CEP，即圓概率誤差，意指測(cè)出的點(diǎn)有50%的概率位于一個(gè)以真實(shí)坐標(biāo)為圓心，以m為半徑的圓內(nèi)。GPS模塊的定位精度取決于很多方面，比如來自于GPS系統(tǒng)的衛(wèi)星鐘差及軌道差、可見GPS衛(wèi)星數(shù)量及幾何分布、太陽(yáng)輻射、大氣層、多徑效應(yīng)等。即使是同一個(gè)廠家同一個(gè)型號(hào)的不同GPS模塊使用天線分集器同時(shí)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，靜態(tài)漂移量也會(huì)有差別。包括衛(wèi)星數(shù)量、覆蓋面積、接收器的靈敏度、用戶容量、成本和生存能力。GPS市場(chǎng)作為一個(gè)與其他科技比且相關(guān)的領(lǐng)域，其性能的提高也也同樣受技術(shù)的革新、新材料的誕生甚至航天水平發(fā)展的影響。所謂技術(shù)革新主要是在衛(wèi)星的覆蓋面積上實(shí)現(xiàn)全覆蓋、甚至多覆蓋；在計(jì)算與定位時(shí)滿足更高的精度要求，即每臺(tái)GPS實(shí)現(xiàn)多種算法、全面分析，并不斷研究出新的算法，因地制宜的計(jì)算和定位；創(chuàng)造出更加合理的方法加強(qiáng)接收器的靈敏度，簡(jiǎn)化編解碼過程等等。而對(duì)于現(xiàn)在市場(chǎng)上主流的車載GPS定位系統(tǒng)，則該把主要的經(jīng)歷花在GPS模塊性能的提高之上，但隨著車載GPS軟硬件水平的不斷提高，尤其是軟件的不斷推陳出新，車載GPS的CPU發(fā)展也應(yīng)該成為大家關(guān)注的熱點(diǎn)。參考文獻(xiàn)[1] GARMIN GPS OEM . [2] 龔國(guó)輝，李思昆．FFT 與循環(huán)卷積相結(jié)合的 GPS 信號(hào) C/A 碼相位測(cè)量算法[J]．通信學(xué)報(bào)，2005，26（7）：7681．[3] 梁坤，施滸立。16
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