1. 研究目的与意义
gps是由美国国防部研制建立的一种具有全方位、全天候、全时段、高精度的卫星导航系统,能为全球用户提供低成本、高精度的三维位置、速度和精确定时等导航信息,是卫星通信技术在导航领域的应用典范,它极大地提高了地球社会的信息化水平,有力地推动了数字经济的发展。
gps导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离,然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。
要达到这一目的,卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。
2. 研究内容和预期目标
本课题首先研究了gps导航定位系统的背景及意义,发展情况还有基本原理,然后制作了一种成本低又能满足性能使用要求的经济型gps导航的设计方案。
此方案基于fpga核心控制模块、gps模块gs-89和lcd液晶显示屏等硬件,同时也对这些模块做了基本的介绍。
并应用verilog语言来实现gps信号的提取、显示及基本的控制操作等。
3. 研究的方法与步骤
一、研究方法理论结合实验的方法1、了解GPS系统的工作原理、构成及特点2、将硬件与软件相融合,进行调试,完成此次设计二、研究步骤1、采用FPGA作为控制处理单元,采用硬件描述语言编程实现2、学习串行接口通信协议并设计UART接口模块3、GPS模块GS-89实现接受GPS定位信息后,通过UART模块与FPGA核心模块进行连接,筛选出有用的定位信息4、最后设计LCD实时显示模块,显示出定位信息。
4. 参考文献
[1] 王晓明,刘洋. Verilog HDL 程序设计与实践.人民邮电出版社.2009[2] 聂章龙,张静.Verilog HDL与CPLD/FPGA项目开发教程.机械工业出版社.2010[3] 李洪伟,袁斯华等. 基于Quartus Ⅱ的FPGA/CPLD设计.电子工业出版社.2006.4[4] 阎石. 数字电路技术基础(第四版). 北京:高等教育出版社.1983[5] 李朝青. 单片机原理及接口技术. 北京:北京航空航天大学出版社. 2006[6] 肖金球. 增强型51单片机与仿真技术. 北京:清华大学出版社. 2004.12[7] 李朝青. 单片机原理及接口技术. 北京:北京航空航天大学出版社. 2006[8] 邱致和,王万义. GPS原理与应用. 北京: 电子工业出版社. 2002[9] 任子晖,付华科,杜 艳,李建刚. 基于GPS/GPRS的校园定位监控系统设计[J].徐州工程学院学报(自然科学版)Vol.26 No.3. 2011年9 月[10] 张守信. GPS卫星测量定位理论与应用. 长沙: 国防科技大学出版社. 1996[11] 付晓宇,吴诗其.用VHDL设计专用串行通信芯片[J].电子技术应用. 2002[12] 吴志华,申功勋,唐李政.基于无线网络的辅助GPS客户端设计[J].计算机工程. 2008[13] 李朝青. 单片机原理及接口技术. 北京:北京航空航天大学出版社. 2006[14] 王惠南. GPS导航原理与应用[M].北京:科学出版社. 2003
5. 计划与进度安排
1.第1~3周;查找、整理有关资料,写开题报告和外文翻译;2.第4~5周;学习Verilog HDL语言,对FPGA有所了解,以及学会使用Quartus Ⅱ软件编写程序;3.第6~7周;学习GPS的GS-89模块以及LCD显示模块等;4.第8~9周;设计通过由FPGA接收GS-89传输的信号并筛选通过LCD显示模块;5.第10周;将每一个模块进行连接,然后对整个系统进行调试;6.第11~13周;整理各种材料,写毕业设计论文并进一步修改;7.第14周;准备论文答辩资料。
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