基于DSP的GPRMC、GPGGA定位数据提取-毕业论文

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1、目录绪论21GPS系统基本原理31.1GPS系统介绍31.2NMEA-0183数据格式31.2.1NMEA简介31.2.2帧格式介绍41.3定位数据的接收与提取52系统总体设计62.1DSP介绍62.2异步串口传输方式62.3LCD显示72.4系统设计分析92.4.1系统设计过程92.4.2系统设计原理图103系统程序设计123.1CCS简介123.2系统程序设计流程图153.3系统程序设计173.3.1初始化程序模块173.3.2中断程序模块173.3.3按键扫描程序模块183.3.4数据提取与L

2、CD显示模块204系统调试25414.1串口调试器介绍254.2系统调试过程264.3调试结果与分析26结束语30参考文献31致谢32绪论全球卫星定位系统简称GPS系统，是美国国防部历时二十年，耗资200多亿美元建立起来的可以全天候高精度的定位系统，通过定位卫星网络向全球各地全天候地提供三维位置、三维速度等信息的一种无线电导航定位系统。接收机通过对接收到的每颗卫星的定位信息的解算，便可确定该接收机的位置，从而提供高精度的三维(经度、纬度、高度)定位导航及授时系统。由于刚开始GPS只限于军事用途，民用

3、受到人为精度的限制(SA)。直到2000年5月1日起美国政府取消SA限制后,大大地促进了民用普遍化，现已逐步演变为一种世界性高技术产业，成为目前世界上发展最快的三大信息产业之一。41GPS用户接收系统主要由以无线电传感和计算机技术支撑的GPS卫星接收机和GPS数据处理软件构成。GPS卫星接收机的基本结构是天线单元和接收单元两部分。天线单元的主要作用是：当GPS卫星从地平线上升起时，能捕获、跟踪卫星，接收放大GPS信号。接收单元的主要作用是：记录GPS信号并对信号进行解调和滤波处理，还原出GPS卫星发

4、送的导航电文，解求信号在站星间的传播时间和载波相位差，实时地获得导航定位数据或采用测后处理的方式，获得定位、测速、定时等数据。微处理器是GPS接收机的核心，承担整个系统的管理、控制和实时数据处理。目前，国际上已推出几十种测量用GPS接收机，各厂商的产品朝着实用、轻便、易于操作、美观价廉的方向发展。GPS数据处理软件是GPS用户系统的重要部分，其主要功能是对GPS接收机获取的卫星测量记录数据进行“粗加工”、“预处理”，并对处理结果进行平差计算、坐标转换及分析综合处理。解得测站的三维坐标，测体的坐标、运

5、动速度、方向及精确时刻。GPS定位技术是正在发展中的高新技术，数据处理技术也处在不断更新之中，各系列GPS接收机制造厂家研制的处理软件也各具特色。GPS接收机是被动式全天候系统，只收不发信号，故不受卫星系统和地面控制系统的控制。用户数量也不受限制。GPS接收机的性能因机种不同而有差异。接收机根据用户不同的使用需要又可分为大地型GPS接收机和导航型GPS接收机两类。1GPS系统基本原理1.1GPS系统介绍GPS是英文GlobalPositioningSystem（全球定位系统）的简称。41GPS功能必

6、须具备GPS终端、传输网络和监控平台三个要素；这三个要素缺一不可；通过这三个要素，可以提供车辆定位、防盗、反劫、行驶路线监控及呼叫指挥等功能。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。而用户到卫星的距离则通过记录卫星信号传播到用户所经历的时间，再将其乘以光速得到（由于大气层电离层的干扰，这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离，而是伪距（PR）：当GPS卫

7、星正常工作时，会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码（简称伪码）发射导航电文。GPS系统使用的伪码一共有两种，分别是民用的C/A码和军用的P(Y)码。GPS导航系统卫星部分的作用就是不断地发射导航电文。GPS接收机对收到的卫星信号，进行解码或采用其它技术，将调制在载波上的信息去掉后，就可以恢复载波。1.2NMEA-0183数据格式1.2.1NMEA简介NMEA0183是美国国家海洋电子协会（NationalMarineElectronicsAssociation）为海用电子设备制定的标准格式。目前

8、业已成了GPS导航设备统一的RTCM（RadioTechnicalCommissionforMaritimeservices）标准协议。以下列出几种常见的命令及其功能：序号命令说明最大帧长1$GPGGA全球定位数据722$GPGSA卫星PRN数据653$GPGSV卫星状态信息2104$GPRMC运输定位数据705$GPVTG地面速度信息346$GPGLL大地坐标信息7$GPZDAUTC时间和日期(注：发送次序$GPZDA、$GPGGA、$GPGLL、$GPVTG、$G