GPS模块(GS-89)的数据接收与解析电路设计开题报告

1. 研究目的与意义

gps是英文global positioning system（全球定位系统）的简称，而其中文简称为“球位系”。它是由美国规划研制的，90年代的时候就已经具有向全球范围内的用户(海、陆、空)提供精确、连续的三维位置和速度信息的卫星导航定位系统。用户可通过设备接收gps卫星信号，经信号处理获得用户位置、速度等信息，最终实现利用gps进行定位导航的目的。gps具有全天候、高精度、高速度等特点。随着科学技术的发展，其定位技术已经发展成多领域，多用途的技术产业，正逐渐融入人们的生活，应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科，从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命。

gps技术的陆地应用有各种车辆的行驶状态监控；旅游者或旅游车的景点导游；应急车辆的快速引导行驶；大型建筑和煤气田的沉降检测；板内运动状态和地壳形变测量；工程、区域、国家等各种类型大地测量控制网的测量和建设；请求救援在途实时报告；引导盲人行走；平整路面的实时监控，精细农业。

gps技术的航空应用有民航飞机的在途自主导航；飞机精密着陆；飞机空中加油控制；飞机编队飞行的安全保护；航空援救的搜索和定点测量；机载地球物理勘探；飞机探测灾区大小和标定测量；摄影和遥感飞机的七维状态参数和三维姿态参数测量。

2. 研究内容与预期目标

在定位系统中,用于测量的数据采集参数很多,位置数据采集是其中最常见的一种。传统位置测量方法只适合于采集变化范围较小的情况,对于多点大范围变化的位置数据采集来说,采用传统位置采集方法,远距离传输会引起较大的误差。

gs-89模块的数据输出有gpgga, gpgsa, gpgsv, gprmc, gpvtg,输出格式为ttl，其模块接口为uart串行接口。gprmc 中有时间，经纬度，位移速度等数据；gpgsv中有卫星的具体信息，比如卫星的个数，编号，方位以及定位卫星的个数等，它是最小 gps 数据格式;gpgsa中有卫星模式选择，定位选择等；gpgga中有时间，经纬度，高度等数据，其数据是gps定位的主要数据也是使用最广的数据。在使用gs-89芯片进行定位时调用到gpgga中经纬度，高度的数据和gprmc中时间的数据包括时间与日期（由于gprmc中时间的数据格式比gpgga中的时间的数据格式精细的多）。基于以上，我设计了一种基于gps模块（gs-89）的数据接收与解析电路设计系统。本课题的研究内容主要有以下几个重要方面：

（1） 研究fpga作为控制处理单元，采用硬件描述语言编程实现；

3. 研究方法与步骤

一、研究方法：

运用所学的verilog hdl硬件描述语言，掌握时序以及常见的lcd驱动及显示程序。

采用gs-89模块fpga作为控制处理单元，采用硬件描述语言编程实现，编写verilog hdl程序实现整个定位功能。

4. 参考文献

[1]乔庐峰. verilog hdl数字系统设计与验证.北京:电子工业出版社，2009.4

[2] 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

[3] 卢望. 基于arm的gps定位系统的研究与实现[d]. 西南交通大学学位论文. 2009

5. 工作计划

1. 第1周~第3周：根据设计任务书查找、整理资料，撰写开题报告，拿出设计方案；

2. 第4周~第6周：学习verilog hdl硬件描述语言，串行通信模块，rs-232-c标准，gps模块gs-89等；

3. 第7周~第9周：编写程序并在quartus Ⅱ软件环境中实现串行通信模块的仿真；