智能车载GPS/GSM系统及其在车辆定位中的应用

摘要

该文涉及一种车载GPS接收记录装置,属于电子信息技术、自动控制技术、汽车技术,是在汽车上实现GPS数据的接收和记录,并在上位机中用电子地图再现车辆在过去一段时间里所经过的地方,以实现管理车辆的目的.该论文首先对车辆定位与导航系统的原理进行简单的叙述,而后介绍了车载定位单元的软件设计和硬件设计,在论文的最后还对车辆定位精度的提高作了简单研究.在车载GPS的设计中,该文分两章分别叙述了硬件设计和软件设计.在硬件设计方面,介绍了以MCS-51单片机为核心,应用MOTOROLA D15手机模块和GARMIN OEM板,设计GPS接收机的主控电路板.在软件设计方面,介绍了主程序的编写、主控板与GPSOEM板之间通信程序的编写、FLASH卡的擦除和读出程序的编写、GSM短消息发送程序的编写,以及将FLASH卡中的数据发送到上位机程序的编写.该文最后一节先是对车辆定位与导航系统的误差来源作了较详细的叙述,而后使用中值滤波方法来提高定位精度,仿真结果表明此方法是有效的.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1国内外发展现状

1.1.1国内发展现状

1.1.2国外发展现状

1.2课题研究的背景和意义

1.3技术方案

1.3.1系统原理

1.3.2系统组成和框图

1.4论文要解决的问题和工作要点

第2章全球定位系统原理

2.1 GPS的组成

2.1.1 GPS的组成

2.1.2 GPS空间部分

2.1.3地基监控部分

2.1.4GPS用户接收机

2.2有关GPS工作的几个问题

2.2.1信号与多通道

2.2.2差分方式与独立工作方式

2.2.3载波相位与码相位

2.2.4操作码

2.2.5系统精度

2.3 GPS的信号结构

2.3.1 GPS传输信号分类

2.3.2GPS信号结构

2.3.3 C/A码

2.3.4 P码

2.4车辆导航所需的参考坐标系及其转换

2.4.1坐标系的定义

2.4.2坐标系之间的转换

2.5 GPS测距原理

2.5.1GPS定位的基本概念

2.5.2伪距测距方法

2.6 GPS测速原理

2.7 GPS车辆定位方式及特点

2.7.1单点定位方式

2.7.2传统差分GPS定位原理

2.7.3集中式差分GPS的提出

第3章硬件设计

3.1概述

3.1.1各部分的主要功能

3.1.2记录媒介的特点

3.1.3系统应用层次图和系统原理框图

3.2复位电路设计

3.2.1 MAX706芯片的性能特点

3.2.2 MAX706芯片的应用

3.3数据接收模块设计

3.4存储模块设计

3.5显示模块的设计

3.5.1内置HD61202图形液晶显示模块的主要特性

3.5.2内置HD61202图形液晶显示模块的引脚功能

3.5.3内置HD61202图形液晶显示模块的显示RAM的地址结构

3.5.4内置HD61202图形液晶显示模块的软件特性

3.5.5内置HD61202图形液晶显示模块的接口技术

3.6串口发送模块设计

3.7无线收发模块设计

3.8电源模块设计

第4章软件设计

4.1程序总体流程

4.1.1系统初始化

4.1.2显示经度、纬度、速度、时间

4.1.3接收和发送判断

4.2数据接收模块设计

4.2.1模式控制寄存器TMOD

4.2.2控制寄存器TCON

4.2.3串口控制寄存器SCON

4.2.4定时器1的TL1和TH1值的计算

4.2.5串口设置

4.2.6串口数据接收流程

4.3存储模块设计

4.3.1写操作

4.3.2块擦除、整片擦除

4.3.3操作结束的判断

4.4显示模块的设计

4.5串口数据发送模块设计

4.6无线发射模块设计

4.6.1 AT指令

4.6.2程序设计

4.6.3发送内容说明

4.6.4发送内容的编码过程

4.7上位机软件设计

4.7.1上位机程序流程

4.7.2上位机软件

4.7.3数据

第5章GPS数据后处理的研究

5.1概述

5.2卫星的主要误差

5.2.1卫星时钟的钟差

5.2.2卫星星历误差

5.3信号传播中的主要误差

5.3.1电离层延迟误差的定义

5.3.3多路径效应误差

5.4与接收设备有关的误差

5.4.1观测误差

5.4.2接收机的钟差

5.4.3载波相位观测的整周未知数

5.4.4天线的相位中心位置偏差

5.5精度因子GDOP在GPS精度提高中的应用

5.6非线性中值滤波器及其在GPS精度提高中的应用

5.6.2仿真结果

5.6.3中值滤波器的GPS机设计的改进

附图

总结与展望

致谢

参考文献