GPS接收机的设计-毕业设计

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1、GPS接收机的设计摘要全球定位系统(GlobalPositioningSystem，缩写GPS)，是美国第二代卫星导航系统，是在子午仪卫星导航系统的基础上发展起来的，它采纳了子午仪系统的成功经验。目前在国内GPS主要应用于铁路、空运及海运领域，随着社会经济和科学技术的发展，卫星导航观念也逐渐为人们所接受。将全球定位系统应用于汽车导航，给汽车提供全球性、全方位、全天候的实时导航。同时，便携式的GPS定位仪可为户外运动用户提供精确定位数据。GPS系统由GPS卫星、地面监控系统、GPS接收机三部分组成，其中G

2、PS接收机是交由用户使用的器件，它由天线前端单元、基带处理单元和定位解算与应用单元组成。在对GPS全球定位系统的定位的原理进行了详细地分析和介绍的基础上论文完成了对GPS接收机的硬件电路的设计、绘制和主要电路元器件如GPS接收模块、微处理器、存储器、LCD显示模块等进行了详细介绍。具体说明了GPS系统软件及GPS数据输出的格式及其读取方法，并且绘制了GPS软件流程框图。关键词：全球定位系统，STC89c52，串行通信，液晶显示5前言全球定位系统(GlobalPositioningSystem，GPS)是

3、美国从20世纪70年代初开始规划研制，历时21年，耗资200多亿美元，于1993年12月达到初始运行能力，1995年初达到全运行能力，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。GPS是一种双重用途的系统，即提供民用和军用两种不同的服务，分别称为标准定位服(StandardPositioningService，SPS)和精密定位服务(PrecisePositioningService，PPS)。SPS是指定为民用服务的，而PPS是指定为美国授权的军方用户和选

4、定的政府机构用户服务的，GPSPPS的接入是通过加密而受控的。GPS具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，随着科学技术的发展，GPS定位技术已经越来越接近普通人的生活。用户通过用户设备接收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。目前，卫星导航的应用已经遍及军事、航海、航空、测量、交通、勘测等几乎一切与位置、速度、时间有关的人类活动中。可以说，GPS是目前最先进、应用最广泛的卫星导航定位系统，具有非常好的市场前景。5GPS概述GPS接收机是全球定位

5、系统GPS(GlobalPositioningSystem)中用户使用的器件。GPS系统是美国政府在继阿波罗登月计划、航天飞机计划之后的第三项重点空间计划。从1973年至1994年的20年间，美国国防部(DOD--DepartmentofDefense)耗巨资120亿美元(有资料记载为300亿美元)发射几十颗卫星于1994年才建立起来的一个具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的高精度、全天候和全球性的无线电导航、定位和定时的新一代卫星导航与定位多功能系统[1]。GPS技术已发展成为多领域(如

6、陆地、海洋、航空航天)、多模式(GPS、DGPS、RGPS、LADGPS、WADGPS，WWDGPS)、多用途(如在途导航、精密定位、精确定时，卫星定轨、资源调查、海洋开发、交通管制等)、多机型(如测地型、定时型、全站型、手持型、车载式、星载式、船载式、弹载式)的高新技术的国际性产业[2]。美国国防部研制GPS的首要目的是为美国称霸世界的全球战略服务。1991年GPS在海湾战争中的首次使用就创造了人类战争史上的奇迹，美国官兵的一致结论是“GPS赢得了战争”。海湾战争可以说是GPS发展史上的一个里程碑，因

7、为它在一夜之间，使GPS由一个军事领域中的可选系统变成了必备系统。此后，GPS突破了军事应用的界限，渗透到更为广阔的民用领域，其应用的深度和广度与日俱增。自GPS对民间开放以来，各种产品、应用层出不穷，GPS已经深入国民生产、日常生活的方方面面[3]，主要包括如下领域：（1）测量GPS技术给测绘界带来了一场革命。利用RTK(Real-timekinematic)载波相位动态实时差分方法，在实时处理两个观测站的载波相位的基础上，可以达到厘米级的精度。与传统的手工测量手段相比，GPS技术有着巨大的优势：l.

8、测量精度高。2.操作简便，仪器体积小，便于携带。3.全天候操作。4.观测点之间无须通视。5.测量结果统一在WGS84坐标下，信息自动接收、存储，减少繁琐的中间处理环节。当前，GPS技术已广泛应用于大地测量、资源勘查、地壳运动、地籍测量等领域[4]。（2）交通出租车、租车服务、物流配送等行业利用GPS技术对车辆进行跟踪、调度管理，合理分布车辆，以最快的速度响应用户的乘车或送请求，降低能源消耗，节省运行成本。GPS在车辆导航方面发挥了重要的角色