GPS接收机软件调度方法与性能分析及测试

摘要

GPS接收机软件主要实现基带相关器的环路控制与导航计算等功能,其调度方法对CPU的利用效率以及输出更新率等影响很大.基于Altera FPGA实现了GPS的L1频点基带相关处理,基于eCos多任务操作系统实现了软件各个功能模块的调度.本文设计了两种线程执行时间开销测试方法,并进行了相互验证.分别分析了基于多任务与单任务操作系统情况下各自的软件调度模型.分析了不同调度模型对CPU利用效率以及输出更新率的影响.实测数据表明,当伪距输出频率为10Hz,定位解算输出频率为5Hz,可见卫星为5颗的情况下,相对于单任务操作系统的接收机,设计实现的基于多任务操作系统的接收机处理效率提高了约1.2倍.研究结论表明基于多任务操作系统的接收机软件调度模型可以提高CPU的利用效率,从而提高数据输出更新率,或增加算法的复杂度.