bd2-gps双模车载导航终端系统设计

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1、BD2/GPS双模车载导航终端系统设计摘要：作为中国自主研制和建立的卫星导航系统，BDS的运行将从根本上解决长期依赖于GPS系统面临的风险问题。但在技术没完全成熟之前，BD2/GPS双模导航将是车载导航的发展趋势。文章提出了一种基于BD2/GPS的双模车载导航终端系统的设计方案，包括硬件系统和软件系统，并介绍了设计思路。关键词：BD2GPSBD2/GPS双模UC150车载终端中图分类号:TN96文献标识码：A文章编号:1007-9416(2013)03-0186-03车载导航市场从2010年开始进入一个快速发展的时期,有业内专家称，2012年到2016年，中国车载导航

2、市场将迎来第二个五年发展时期，或将呈现井喷式的发展。［1］但目前，GPS系统占据着全世界民用市场94%、中国民用市场95%的份额。如果中国没有独立的卫星导航系统，那么GPS在导航市场一统天下的局面将一直延续下去，巨大的利润将拱手送人。［2］况且GPS的所有权、控制权、运营权都属于美国国防部，它是一个以军用为主的卫星导航系统，并不保证民用信号的可靠性。只有拥有自己的导航系统，一个国家的导航应用才能取得独立性，才能真正可靠。北斗卫星导航系统（EeiDouNavigationSatelliteSystem,以下简称BDS）,是我国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系

3、统，目前已经发射16颗卫星，建成了基本系统，2011年12月27日已正式提供试运行服务[3],并于2012年12月27日正式提供区域服务[4]。BDS承诺为全世界用户提供高质量的公共免费，并承诺提供不间断的民用信号，在车载导航系统中加入北斗星系统，无疑是一个'‘双保险”。正式的北斗卫星导航系统也被称为北斗二号[5],是中国的第二代卫星导航系统，简称BD2,在BD2没有完全成熟以前，BD2/GPS双模导航系统必将是车载导航系统的过渡趋势，开展基于BD2/GPS的双模车载导航系统研究，具有重要的应用价值和社会价值。1功能需求基于BD2/GPS的双模车载导航终端应用功能不仅

4、要具备常用车载导航终端的主要应用功能，即卫星导航、无线电话、车载娱乐（如车载收音机、车载DVD等）和报警功能；支持可扩展存储卡（主要是SD卡和TF卡）、支持USB接口和CAN总线接口；人机交互接口除采用健盘外，最好还支持触摸方式；软件上应该支持WinCE/Android等主流操作系统。还要支持BD2和GPS两种模式导航，即支持BD2/GPS双模导航。2硬件系统设计根据功能需求，要实现BD2/GPS双模导航功能，只需要在车载导航终端中加入BD2和GPS双模射频模块即可，该模块集成双通道接收机，BD2和GPS各组成一个通道，两个通道可同时工作。因此，基于BD2/GPS的双

5、模车载导航终端硬件系统由主机、显示屏、操作健盘和天线组成。主机包括控制芯片、BD2/GPS射频模块、通信模块、语音输入输出模块、LCD显示与触控屏模块、视频输入模块、电源供电模块和各种数据接口。硬件系统结构如图1所示。2.1主控芯片主控芯片是基于BD2/GPS的双模车载导航终端硬件系统的核心部件，提供系统的通用计算能力和主操作系统。采用上海宇芯UC150,UC150的特点是采用台积电65LP的先进制程，集成了多核的32位髙性能CPU,BD/GPS双模定位导航处理基带，2D/3D图形加速引擎，多媒体硬件编解码引擎，视频输入模块，数字和模拟视频输出的显示模块，音频模拟数字

6、输入输出模块，支持DDR2高速度存储器，SD和Nand-flash大容量固态存储，还集成了包括CAN总线，I2C,UART,USB,SPI,SDIO等多种接口。芯片采用ARM1176[6]作为主控CPU,ARM1176成熟度高，但性能高达1GHz,可提供媒体和浏览器功能，采用针对安全应用领域的ARMTrustZone技术[7],安全可靠，同时，支持嵌入式Linux/Android/WinCE/WinMob订e操作系统，便于应用程序的开发与扩展；协处理器采用双ARM926EJS,可直接控制所有片内硬件控制器和接口，是理想的主控芯片。UC150功能框图如图2所示。2.2B

7、D2/GPS射频模块BD2/GPS射频模块用于提供BD2/GPS双模双通道的射频信号采集与下变频功能。采用RUNXIN的双模双通道射频导航芯片RX3007[8],RX3007支持双通道同时工作，片内集成双通道接收机，经过下变频、放大和模数转换后分成两路数字中频信号输出给基带芯片。片上集成了低噪声放大器，镜频抑制混频器，自动增益控制电路，带通滤波器，中频放大器，压控振荡器，小数分频锁相环，模数变换器和低压差线性稳压器(LDO)等电路。射频天线支持BD2/GPS双频点。2.3蓝牙/FM发送模块蓝牙/FM发送模块采用RDA的发送二合一芯片RDA5876[9