發(fā)布時(shí)間：2017-04-05 06:14

  本文關(guān)鍵詞：基于μCOS的GPS導(dǎo)航接收機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：自問(wèn)世以來(lái),GPS就以其全天侯、高精度和全球覆蓋的特點(diǎn)在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。隨著衛(wèi)星導(dǎo)航的廣泛應(yīng)用,使得GPS接收機(jī)功能不斷地?cái)U(kuò)展,任務(wù)算法處理也越來(lái)越復(fù)雜。 μC/OS-Ⅱ作為一種實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),因其靈活的移植性、可靠的實(shí)時(shí)性和高效精簡(jiǎn)的內(nèi)核,已被廣泛應(yīng)用到各種嵌入式系統(tǒng)中。鑒于此,μC/OS-Ⅱ非常適合當(dāng)下對(duì)實(shí)時(shí)多任務(wù)要求越來(lái)越高的GPS導(dǎo)航接收機(jī)。 本文GPS導(dǎo)航接收機(jī)是采用的FPGA+ARM處理架構(gòu),FPGA進(jìn)行基帶信號(hào)的處理,完成捕獲跟蹤任務(wù)；ARM搭載μC/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng),通過(guò)多任務(wù)的調(diào)度完成導(dǎo)航解算功能；射頻前端采用MAX2769芯片,完成對(duì)GPS信號(hào)的濾波、下變頻和采樣。 本文首先對(duì)捕獲和碼環(huán)跟蹤做了簡(jiǎn)要論述,并詳細(xì)分析了載波相位平滑偽距的算法。然后針對(duì)該GPS接收機(jī)硬件平臺(tái),用IAR+JLink開(kāi)發(fā)工具鏈,在ARM端對(duì)μC/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)做底層的移植,并設(shè)計(jì)μC/OS-Ⅱ啟動(dòng)方式,編寫B(tài)ootLoader。最后是導(dǎo)航應(yīng)用程序的設(shè)計(jì),對(duì)導(dǎo)航應(yīng)用程序進(jìn)行任務(wù)劃分,該過(guò)程分為核心模塊任務(wù)劃分和輔助模塊任務(wù)劃分。并進(jìn)行任務(wù)調(diào)度分析和實(shí)時(shí)性能分析。經(jīng)實(shí)際檢驗(yàn),該GPS接收機(jī)完全能夠達(dá)到定位和授時(shí)的各項(xiàng)指標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：GPS 接收機(jī) 多任務(wù) μ C/OS-Ⅱ
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P228.4
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 1 緒論7-9
• 1.1 課題研究的背景和意義7
• 1.2 研究目的和內(nèi)容7-8
• 1.3 論文結(jié)構(gòu)8-9
• 2 GPS接收機(jī)總體設(shè)計(jì)方案9-15
• 2.1 整機(jī)方案設(shè)計(jì)9-10
• 2.2 射頻前端處理方案設(shè)計(jì)10-11
• 2.2.1 信號(hào)分析10-11
• 2.2.2 芯片選型和設(shè)計(jì)11
• 2.3 ARM+FPGA構(gòu)架設(shè)計(jì)11-13
• 2.3.1 芯片選型11-12
• 2.3.2 硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)12
• 2.3.3 參考時(shí)鐘設(shè)計(jì)12-13
• 2.4 軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)13-15
• 3 GPS導(dǎo)航原理相關(guān)技術(shù)15-22
• 3.1 偽距平滑技術(shù)15-19
• 3.1.1 偽距測(cè)量15-16
• 3.1.2 載波相位測(cè)量16-17
• 3.1.3 偽距載波相位平滑17-19
• 3.2 基于FFT-IFFT捕獲算法的概述19-20
• 3.3 偽碼跟蹤環(huán)路20-22
• 4 μC/OS-Ⅱ內(nèi)核與移植22-40
• 4.1 μC/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)概述22-23
• 4.1.1 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)的優(yōu)勢(shì)22
• 4.1.2 μC/OS-Ⅱ的特點(diǎn)22-23
• 4.2 μC/OS-Ⅱ內(nèi)核23-32
• 4.2.1 μC/OS-Ⅱ源碼結(jié)構(gòu)23-24
• 4.2.2 μC/OS-Ⅱ任務(wù)管理機(jī)制24-32
• 4.2.2.1 μC/OS-Ⅱ中的任務(wù)24-27
• 4.2.2.2 μC/OS-Ⅱ的任務(wù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換27-29
• 4.2.2.3 μC/OS-Ⅱ的任務(wù)調(diào)度29-32
• 4.3 μC/OS-Ⅱ在LPC3250上的移植32-40
• 4.3.1 LPC3250啟動(dòng)代碼32-33
• 4.3.2 臨界區(qū)的保護(hù)33-34
• 4.3.3 矢量浮點(diǎn)協(xié)處理器的保護(hù)34-35
• 4.3.4 任務(wù)級(jí)上下文切換35-37
• 4.3.5 中斷級(jí)上下文切換37-39
• 4.3.6 時(shí)鐘節(jié)拍處理39-40
• 5 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)40-53
• 5.1 GPS接收機(jī)系統(tǒng)的存儲(chǔ)和啟動(dòng)40-42
• 5.1.1 GPS接收機(jī)系統(tǒng)程序的存儲(chǔ)40-41
• 5.1.2 GPS接收機(jī)的啟動(dòng)41-42
• 5.2 GPS接收機(jī)導(dǎo)航任務(wù)的劃分與實(shí)現(xiàn)42-49
• 5.2.1 接收機(jī)任務(wù)的劃分和任務(wù)調(diào)度42-47
• 5.2.2 實(shí)時(shí)性能分析47-49
• 5.3 接收機(jī)實(shí)際測(cè)驗(yàn)49-53
• 6 總結(jié)與展望53-54
• 參考文獻(xiàn)54-55
• 申請(qǐng)學(xué)位期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文55-56
• 致謝56

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 唐衛(wèi)明,劉智敏;GPS載波相位平滑偽距精度分析與應(yīng)用探討[J];測(cè)繪信息與工程;2005年03期

2 王鵑;仇躍華;;最小二乘RAIM與定位組合算法研究[J];電子測(cè)量技術(shù);2008年02期

3 張錦紅;葉甜春;徐建華;;一種高靈敏度的GPS比特同步技術(shù)[J];電子器件;2008年06期

4 郭睿;唐波;陳劉成;;GPS系統(tǒng)下RAIM算法可用性及結(jié)果分析[J];海洋測(cè)繪;2007年06期

5 張小紅;程世來(lái);李星星;郭斐;;單站GPS載波平滑偽距精密授時(shí)研究[J];武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版);2009年04期

  本文關(guān)鍵詞：基于μCOS的GPS導(dǎo)航接收機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：286612