北斗一体化导航模块终端的设计实现
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北斗卫星定位车载终端技术方案三、技术原理北斗卫星导航系统是中国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统(CNSS,是除美国的全球定位系统(GPS、俄罗斯的GLONAS之后第三个成熟的卫星导航系统。
北斗卫星导航系统为用户提供高质量的定位、导航和授时服务,其建设与发展则遵循开放性、自主性、兼容性、渐进性。
北斗卫星定位车载终端采用了多模块化、组合式优化设计,内置高性能芯片,各模块之间的接口采用标准接口,充分利用系统平台、移动通讯网络、因特网络,将汽车行驶记录仪、卫星定位、卫星导航、油耗检测功能集于一体,通过无线数据通讯接口(GSMGPRS CDM A和GPS S口,能与监控中心系统进行数据通信和移动位置的定位,能够满足用户的多种需求。
除具有传统行驶记录仪的功能外增加了定位导航、监控跟踪、数据实时传送、油耗检测等功能,并且能够实现对车辆实时监管、调度,遇险报警远程网络监控,彻底改变了现有汽车行驶记录仪只能实地监管、事后监督的弊端;GPS北斗2双模卫星定位模块,可以灵活配置信号处理通道工作于单GPS模式,或单北斗2模式,或GPS北斗2混合模式;兼容目前现有的GPS单模定位,且能实现双模捕获、双模跟踪更加智能化、集成化。
因此,基于以上原理设计的卫星车载终端监控系统,大大超出了传统行驶记录仪的功能,具有极为光明的发展前景。
四、设计方案(一)设计原则1、先进性和适用性相结合系统采用成熟的高新科技,以目前较为先进的方法实现需要的功能,保证系统具有深厚的发展潜力,在相当长的时间内具有领先水平。
2、通用性和安全性相结合在系统设计过程中,均留有相应的通信接口,系统的各个模块构成一个有机的整体。
系统数据库中的各种数据在交换和共享的过程中,充分考虑到了系统的安全性。
对每一个用户的权限有严格的认证(司机卡身份识别)体制,对每一个用户的权限进行分级控制和限定。
3、安全可靠性在经济条件允许范围内,从系统结构、设计方案(考虑到非法用户及病毒入侵,数据采用纠错冗余技术)、技术保障等方面综合考虑;系统尽可能地采用成熟的技术、商品化的软硬件产品,保证系统可靠稳定运行。
北斗智慧系统设计方案北斗智慧系统是基于全球卫星导航系统北斗卫星导航系统的数据和技术开发而成的一套智能化系统。
该系统可以广泛应用于交通、农业、环境保护、物流等领域,为人们提供更精准、高效的服务和决策支持。
本文将从系统架构、功能模块、数据处理、安全性等方面,对北斗智慧系统的设计方案进行详细说明。
一、系统架构北斗智慧系统主要由前端设备、数据传输网络、数据处理中心和终端用户组成。
前端设备包括北斗卫星接收器和传感器,用于采集和传输数据。
数据传输网络采用互联网和北斗导航系统的数据链路,用于将采集到的数据传输到数据处理中心。
数据处理中心负责对采集到的数据进行处理、分析和存储,并提供相应的服务和决策支持。
终端用户可以通过智能终端设备,如手机、平板电脑等,来使用系统提供的服务。
二、功能模块1. 位置定位与导航模块:通过北斗卫星导航系统,对用户位置进行定位和导航。
用户可以通过智能终端设备获取准确的位置信息,并通过系统提供的导航功能,实现精准的导航。
2. 数据采集与传输模块:前端设备通过传感器采集环境、交通、农业等领域的数据,并通过北斗导航系统的数据链路,将采集到的数据实时传输到数据处理中心。
3. 数据处理与分析模块:数据处理中心负责对采集到的数据进行实时处理和分析,提取有价值的信息并进行存储。
同时,通过数据挖掘和机器学习算法,对数据进行深度分析,为用户提供更精准的服务和决策支持。
4. 服务与应用模块:根据用户需求,系统可以提供各种服务和应用。
例如,交通领域可以提供交通状况查询、路线规划,农业领域可以提供气象预测、灾害预警等。
5. 用户管理与安全模块:系统提供用户管理功能,包括注册、登录、权限管理等。
系统采用多层次安全策略,保障用户数据的安全性和隐私。
三、数据处理数据处理中心对采集到的数据进行预处理、清洗和转换。
通过数据预处理,将原始数据转换为系统可识别的数据格式。
清洗过程用于去除无效或错误的数据,保证数据的准确性。
高精度北斗导航定位系统设计与实现导语:随着卫星导航技术的快速发展,全球定位系统(GPS)在生活中的应用越来越广泛。
而作为我国自主研发的全球卫星导航系统,北斗导航系统在提供导航定位服务方面具备独特的优势。
为了满足用户对于高精度定位需求,高精度北斗导航定位系统的设计与实现成为一个重要的研究方向。
本文将介绍高精度北斗导航定位系统的设计原理与实现方法。
一、设计原理高精度北斗导航定位系统主要包括信号接收与处理、数据计算与校正、定位算法与精度优化等模块。
下面将详细介绍这些模块的设计原理。
1. 信号接收与处理高精度北斗导航定位系统首先需要接收卫星发射的导航信号。
一般情况下,系统会选择多颗卫星进行信号接收,以提高定位精度。
接收到的信号需要进行预处理,包括频率同步、码相对齐等操作,以便后续的数据计算与校正。
2. 数据计算与校正接收到的导航信号中包含了多种参数,如卫星位置、钟差等。
系统需要对这些参数进行计算和校正,以获得更精确的定位结果。
数据计算与校正主要涉及导航星历解算、钟差修正等算法,采用高精度的数学模型来提高定位精度。
3. 定位算法与精度优化根据接收到的导航信号和经过计算与校正的参数,系统可以通过定位算法来估计用户的位置。
定位算法有多种,常用的包括最小二乘法(LS)、卡尔曼滤波(KF)等。
为了提高定位精度,系统还可以采用精度优化的方法,如差分定位、多智能体定位等技术。
二、实现方法高精度北斗导航定位系统的实现需要考虑多个方面的因素,包括硬件设备、软件算法以及系统架构等。
下面将介绍高精度北斗导航定位系统的实现方法。
1. 硬件设备高精度北斗导航定位系统的硬件设备包括天线、接收机、信号处理器等。
天线用于接收导航信号,接收机负责信号的放大和处理,信号处理器用于对信号进行解调和解码。
为了提高定位精度,硬件设备要具备高灵敏度和低噪声的特点。
2. 软件算法高精度北斗导航定位系统的软件算法是实现高精度定位的关键。
根据设计原理中提到的信号接收与处理、数据计算与校正、定位算法与精度优化等模块,可以选择合适的算法来实现系统功能。
北斗卫星定位车载终端技术方案一、技术概述北斗卫星定位车载终端是一种基于北斗卫星导航系统,为车辆提供定位、导航、监控等功能的终端设备。
车载终端通过接收北斗卫星的信号,计算车辆的位置信息,并通过显示屏实时显示位置和导航信息。
同时,车辆的位置信息还可以通过通信网络传输给监控中心,实现车辆监控和管理。
本文将介绍北斗卫星定位车载终端的技术方案。
二、硬件设计1. 主控芯片:选择高性能的MCU(Micro Control Unit)作为主控芯片,能够快速处理北斗卫星信号和车辆位置信息的计算。
常用的主控芯片有ARM系列芯片和STC系列芯片。
2.显示屏:选择高分辨率、高色彩显示的液晶屏作为显示屏。
显示屏尺寸一般为7寸或9寸,能够清晰显示车辆位置、导航路线等信息。
3.北斗卫星接收模块:选择具有较高接收灵敏度和稳定性的北斗卫星接收模块。
接收模块能够接收到北斗卫星发射的导航信息,并通过主控芯片进行处理。
4.定位天线:选择高灵敏度的定位天线,能够接收到较弱的北斗卫星信号。
定位天线一般安装在车辆的车顶或天线底座上,以便接收到更好的卫星信号。
5.电源系统:设计稳定的电源系统,包括电池、充电管理芯片和电源管理模块,能够为车载终端提供稳定的供电。
6.外部接口:设计与其他设备的接口,如USB接口、RS232接口等,方便与其他设备进行数据交互。
三、软件设计1.导航软件:开发可视化的导航软件,能够实时显示车辆的位置、导航路线、行驶速度等信息。
导航软件可以包括地图数据、路径规划算法、导航算法等。
2.通信协议:设计与监控中心进行通信的协议,实现车辆位置信息的传输。
通信协议一般采用TCP/IP协议,能够实现快速、可靠地数据传输。
3.数据存储:设计数据存储模块,能够将车辆位置信息存储在内部存储器中。
存储模块可以使用固态硬盘或SD卡等。
4.报警系统:设计报警系统,能够监测车辆的状态,如车速、疲劳驾驶等,当车辆出现异常情况时进行报警。
5.用户界面:设计用户友好的界面,方便用户进行操作和查看车辆信息。
《基于嵌入式系统的北斗-GPS-SINS组合导航系统设计与实现》篇一基于嵌入式系统的北斗-GPS-SINS组合导航系统设计与实现一、引言随着科技的不断发展,导航技术在各行各业中的应用日益广泛。
作为现代社会的重要技术手段,导航系统的设计不仅涉及到多学科的知识融合,而且其实现过程的复杂性和精细度也在不断提升。
在众多的导航系统中,北斗/GPS/SINS(北斗卫星导航系统、全球定位系统、捷联式惯性测量系统)组合导航系统凭借其独特的优势和良好的互补性,逐渐成为了众多应用领域的首选。
本文将就基于嵌入式系统的北斗/GPS/SINS组合导航系统的设计与实现进行深入探讨。
二、系统设计概述(一)设计目标本系统设计的主要目标是实现北斗/GPS/SINS的组合导航,提高导航的精度和可靠性,满足各种复杂环境下的导航需求。
通过嵌入式系统的开发,将组合导航系统应用于各类设备中,实现高效、精准的定位和导航。
(二)设计原理本系统设计基于嵌入式系统技术,结合北斗/GPS/SINS的各自优势,通过数据融合算法实现组合导航。
其中,北斗和GPS提供全球定位信息,SINS提供高精度的姿态和速度信息,三者之间的数据通过算法进行融合,从而得到更准确、更稳定的导航信息。
三、系统硬件设计(一)处理器选择系统硬件的核心是处理器,本系统选择高性能的嵌入式处理器,具备强大的数据处理能力和良好的功耗控制能力。
(二)模块设计系统硬件包括北斗/GPS接收模块、SINS测量模块、数据传输模块等。
其中,北斗/GPS接收模块负责接收卫星信号并转换为数字信号;SINS测量模块负责测量姿态和速度信息;数据传输模块负责将处理后的数据传输给上位机或其它设备。
四、系统软件设计(一)操作系统选择本系统选择适用于嵌入式系统的实时操作系统,以保证系统的稳定性和实时性。
(二)软件开发环境搭建为方便开发,搭建了包括编译器、调试器等在内的软件开发环境。
同时,为保证软件的兼容性和可移植性,采用模块化设计方法进行软件开发。
《基于S3C2410的北斗卫星定位终端的设计与实现》篇一一、引言随着科技的飞速发展,卫星定位技术已广泛应用于各种领域,如导航、位置追踪、物联网等。
其中,北斗卫星定位系统作为我国自主研发的全球卫星导航系统,其应用范围及重要性日益凸显。
S3C2410作为一种常用的微处理器,具有高集成度、低功耗等优点,非常适合用于北斗卫星定位终端的设计。
本文将详细介绍基于S3C2410的北斗卫星定位终端的设计与实现过程。
二、系统设计1. 硬件设计硬件设计是北斗卫星定位终端的基础,主要包含S3C2410微处理器、北斗卫星接收模块、电源模块、通信模块等。
S3C2410微处理器负责数据处理和运算,北斗卫星接收模块负责接收卫星信号,电源模块为整个系统提供稳定的电源,通信模块用于数据传输和交互。
2. 软件设计软件设计是北斗卫星定位终端的核心,主要包括操作系统、驱动程序、应用程序等。
操作系统负责管理硬件资源,驱动程序负责控制硬件设备,应用程序则负责实现具体的功能。
在软件设计中,需要充分考虑系统的稳定性、实时性、可靠性等因素。
三、实现过程1. 硬件实现在硬件实现过程中,需要按照设计要求,将各个模块进行集成和调试。
首先,将S3C2410微处理器与北斗卫星接收模块、电源模块、通信模块等进行连接,然后进行硬件调试,确保各个模块的正常工作。
2. 软件实现在软件实现过程中,需要编写驱动程序和应用程序。
驱动程序负责控制硬件设备,包括初始化设备、读写设备等。
应用程序则需要根据具体需求进行编写,实现定位、导航、数据传输等功能。
在软件实现过程中,需要充分考虑系统的实时性、稳定性、安全性等因素。
四、测试与优化在完成软硬件实现后,需要进行测试与优化。
首先,对系统进行功能测试,确保各个功能正常运行。
其次,进行性能测试,包括定位精度、响应时间等。
最后,进行优化,包括代码优化、参数调整等,以提高系统的性能和稳定性。
五、结论本文介绍了基于S3C2410的北斗卫星定位终端的设计与实现过程。
北斗体化导航模块终端的设计实现
I
在应用处理器部分, 今年双核心产品可说是横扫智慧型手机应用市场: Nvidia
以Tegra2 处理器引领潮流, 该晶片已经应用在LG 的智慧型手机与Mo—torola 的平板装置中.Gwennap预期,接下来大约还会有半打来自各晶片大厂的双核心手机应用处理器进驻新系统.Nvidia 在2 月份展示了新一代四核心
Tegra3,此外Freescale与Qua—comm也宣布将推出类似的产品.但Gwennap指
出,初期有部分四核心处理器设计,在发热温度上会超出智慧型手机的限制,因此
这类产品性能可能会打折, 在表现上恐怕会不如预期. " 因此四核心晶片一开始会
在平板装置的应用上较成功,因为该类系统的散热较佳."Gwennap认为,四核心晶
片要到28 纳米制程的版本才适合智慧型手机应用.
Qualcomm的Talluri则表示,四核心本身不是问题,问题在于如何使用那些核心:他并强调,该公司的晶片能控制每个独立核心的频率"我们的四核心处理器晶
片会采用28纳米制程,而大部分的散热问题在于晶片封装技术一一堆叠了记忆体或是采用矽穿孔."
据一位来自ARM的代表说法,该公司花费不少时间开发"快速闲置(rush —toidle)"技术,让处理器晶片能快点完成任务然后去"睡觉":但Gwennap指出,当
处理器晶片全速运转时,' 还是会消耗大量功率,而这通常也是会遇到过热问题的时候.
" 在接下来一至两年,Nvidia 与
Qualcomm各在应用处理器性能表现方面交锋TI则几乎没达到过那个境界II Gwennap表示:"Broadcom的目标是诉求较低性能的主流平板装置应用市场,以及功能型手机换机市场, 并非高阶市场——你不一定要成为晶片性能表现上
才能将产品推向市场." 的领先者,
至于Intel, 该公司一直以来似乎想在智慧型手机市场找一个规模不大, 但相
对稳当的着力点;Gwe nnap预期:"到2014年,In tel应该能以先进制程技术供应具
有相当竞争力的产品,这对该公司来说可能有机会进驻少量的智慧型手机产品,但
创造软体生态系统仍是其一大门槛."
行动3D绘图处理器(GPU也在今年以迅雷不及掩耳的速度由双核心晶片进阶至四核心版本,不过Gwennap旨出,要量测行动绘图处理器的性能表现仍是项挑战, 他呼吁业界订定行动绘图处理器的性能基准.
Gwennap补充指出,配备新一代视讯引擎的硬体,将能以24frames/second
的速度处理双1080p视讯流的3D影像,或是以60frames/second的速度支援
高画质: 要在低功耗的条件下完成这样的任务, 视讯弓1 擎需要直接与系统记忆体
连结,不经过CPU主机.(来源.慧聪电子网)
北斗一体化导航模块终端的设计实现北斗卫星导航系统从2000年发射系统
卫星至今在军民领域的广泛应用,
直处于从研究到应用转化过程中, 现在正在从试验应用型向业务服务型转变. 卫星应用已成为经济建设, 社会发展和政府决策的重要支撑. 根据《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》和《航天发展"十一五"规划》的内容,将会加快形成建立以北斗卫星导航系统为核心的民用导航产业体制;促进北斗卫星导航系
统的产业化应用;对于涉及国家经济,公共安全的重要行业领域须逐步过渡到采用
北斗卫星导航兼容其它卫星
60 一屯子世界/2OI1.05/导航系统的服务体制,鼓励其他行业和领域采用北斗
卫星导航兼容其它卫星导
航系统的服务体制;大力推动卫星导航运营业的规模化,规范化发展;鼓励自主知识产权卫星导航接收芯片,关键元器件,电子地图,用户终端等产品的标;佳化和
产业化.到2020年,完成应用卫星从试验应用型向业务服务型转变, 地面设备国产
化率达80%.
北京广嘉电子作为北斗导航产业链中厂商中的一员, 利用自身在芯片设计和
北斗行业的经验, 在业界首先推出了成本低, 体积小,芯片化,功耗低, 高集成度化
和高可靠性的北斗一代一体化模块终端解决方案. 该设计方案是基于北京广嘉电子设计的北斗一代射频芯片BG—DB —2416CX和上海复控复华基带芯片"领航号"的北斗一代终端整合设计, 包括了低噪放大器和功率放大器部分,解决了北斗终端设备的尺寸, 功耗, 特性及价格等诸多设计挑战.
广嘉北斗一体化模块方案由基带芯片"领航一号", 射频芯片
"BG- DB一2416CX",低噪放大器和功率放大器组成,主要实现的功能是通过配置外设在北斗系统中心站的支持下完成定位和通信任务,同时兼有授时功能.模块
通过配置的接收天线将收到的北斗卫星信号送入40dB的低噪放大器放大,然后送
入射频芯片BG-DB一2416CX进行下变频处理转换成中频信号,再经过片内D量化后输出送入基带芯片.基带芯片进行信号解密及脱格式处理,用户返回给用
户中心站的信息按规定格式形成八站格式,并经加密,编码,扩频后形成待发数据.发射信号通过功率放大器放大后,由发射天线发射出去.模块的应用控制通过控制接口外接配置来实现. 1. 射频部分.
射频芯片采用北京广嘉创业电子自主研发的BG-DB一2416CX射频芯片(北
斗一代接收/发射芯片). 它仅需少量的外部元件就可实现北斗一代射频信号的接收和发射功能. 该芯片集成了接收通道和发射通道, 以及接收发射频率综合器, 接收通道采用两次变频结构,首先把射频信号下变频到第一中频,然后再通过正交混频器产生最终的正交中频信号12.24MHz.发射通道采用直接调制结构,可直接处理
TTL电平输入信号,并将其调制到所需的载波频率上,从而完成发射功能.
A, 接收部分
天线接收的射频信号(?一127dBm) 通过片外配置的低噪声放大器LNA(? 30db)
放大,使之符合芯片RXIN引脚的信号电平范围一100—一50dBm的射频信号.片
内前端由低噪放和混频器组成, 放大射频输入信号下变频到第一中频信号
213.17MHz.此时,外接中频滤波器滤掉
带外干扰信号和来至中频信号的镜像信号,通常采用SAV和口LC滤波器.第二
级变频将213.17MHz的中频信号变为12.24MHz,通过ADC专换为量化信号.通过可变增益放大器VGA和低通滤波器LPF完成1dB步进增益控制.片内接收含有三级
放大,两次变频,滤波,其输,
趋势《《J 出为幅
度为4dBn士2dBm的
12.24MHz中频信号.芯片内三级放大增益范围为41113dB,增益可调.然后信号被AD进行量化处理后送入基带处理单元.中频输出信号强调增益稳定性,以满足AD器件的量化等级控制,输入信号的动态范围要求并抑制脉冲干扰.B,发射部
芯片将LV1 一rL输入码流首先转成差分模拟信号,采用混频器将基带信号直接调制到双带射频RF信号,混频器后采用8dB增益范围的射频衰减器(ATT)调整射频信号,然后通过预功放电路用以驱动外置功放PA,使芯片输出的1615.68MHz 信号幅度在
5.8,13.8dBm.
在芯片中由于收,发的信号均为高速率调制的数字信号,因此对频综的相位噪声有严格的要求.本振频率的;隹确度和稳定度直接影响解调终端接收门限和误码率. 在发射电路中, 对载波频率的
要求为5X10-7对应的发射载波频偏分别为?081kHz.为满足频综的相噪要求, 除选用低相噪参考晶振外,减小锁相环分频比,合理设计了关键环路滤波参数.
C,低噪放/功放
体化模块中采用高增益,低噪声, 超小型低噪放.低噪放对发射频率点的接频点抑制度达到IIOdBc,因此带有窄带滤波器,滤波带宽??10MHz只有达到此指标, 才能有效防止发射信号串入接收通道. 低嗓放前端采用滤波器,防止发射频率的发射功率串入接收放大器中导致阻塞. 采用一级场放和两级单片放大器, 场放采用
ATF—FET,在2.5GHz,工作电流10mA下,完全能满足要求,单片放大器采用MAX单片放大器工作电流7mA左右,噪声系数小于25dB,两级单片放大器满足较大的增益余量. 国外进口的陶瓷滤波器是专为该频段设计的, 其主要参数指标如下中心频率
fo,带宽?50MHz常温下的插损2.5dB,对发射频率点的衰减?50dB.在电路设计中,为了确保在整个工作温度范围内满足任务指标要求,滤波器的最大插损假设为35dB.
2. 基带部分
基带部分采用北斗一代基带芯片.
该芯片集成了10个独立的数字接收通道和一个发射通道,可完成北斗卫星基
带信号的接收处理和发射基带信号的生成.基带处理芯片采用CM0SO吕um工艺, 内嵌一个 1 6位定点数字信号处理器作为处理引擎,具有丰富的接口资源, 可以通过多种接口跟上位机进行交互, 方便扩展应用. 其外设包括一个支持六个独立通信上下文的DMA,SPI接口,两个通用串行接口,此外还包括两个通用定时器,8个通用输入输出口, 锁相环时钟发生器.
3. 外设接口及功能
此接口采用30(215)Pin插针输出.接收通道输入:SMA.发射通道输出.SMA.电
源:36,4.2V.
对于那些目前仍然还采用分立器件或者多芯片来实现北斗导航终端射频和数字设计的工程师们来说, 广嘉电子推出的业界首款全集成北斗收发射通道和基带所有功能的北斗一体化终端方案, 解决了所有公司及设计工程师面临的设计难题.
该一体化模块方案集成了低噪声放大器,功率放大器,上下变频通道(BG —DB—2416CX)和基带部分的功能,非常适合于那些技术实力不强或者节约研发成本的公
司进行二次开发应用.该方案适合于北斗系统终端各种机型,如车载,舰载,指挥监控型, 手持, 授时等机
型.(来源电子工程世界)
/2011.05/ 屯子世-M 一61 —。