一种基于GPS采集处理系统的研究
本文选题:GPS + DSP ; 参考:《渤海大学》2013年硕士论文
【摘要】:由于GPS技术带来的巨大社会效益,研究开发GPS应用系统已变得势在必行。鉴于GPS数据处理工作量大和DSP技术高速信号处理能力,,本文将DSP技术与GPS技术完美结合,提出了一种基于GPS采集处理系统的设计方案,详细介绍了GPS系统工作原理、GPS系统构成以及GPS系统数据输出格式。阐述了卡尔曼动态滤波理论以及卡尔曼滤波算法实现步骤,建立了卡尔曼动态滤波的系统模型和观测模型,采用TI公司生产的TMS320F28335DSP芯片作为系统核心处理器,对系统软硬件进行了设计,主要实现了利用DSP串口接收GPS模块输出定位信息,解析提取所关心的信息,并将采集的GPS数据储存在大容量的SD卡中,通过对SD卡的读操作将定位信息发送到PC机上,同时将GPS数据包转换为KLM数据格式,并成功将定位数据导入Google earth中完成定位数据与Google地图的在线匹配,实现移动定位结果的实时显示。整个课题的实现过程中,除了完成整个系统的软硬件设计和实验验证了各个模块的功能,还分析了GPS测量误差来源,采用上位机处理软件MATLAB对系统沿渤海大学校园湖一圈采集GPS数据进行了卡尔曼动态滤波的仿真实验。实验结果表明:系统设计方法正确,系统稳定可靠运行,卡尔曼滤波算法能够有效的滤除GPS测量值中的噪声误差,系统达到了预定的设计要求。
[Abstract]:Because of the great social benefit brought by GPS technology, it is imperative to research and develop GPS application system. In view of the heavy workload of GPS data processing and the high speed signal processing ability of DSP technology, this paper puts forward a design scheme based on GPS acquisition and processing system, which combines DSP technology with GPS technology. The working principle of GPS system and the data output format of GPS system are introduced in detail. The theory of Kalman dynamic filter and the steps of Kalman filter algorithm are introduced. The system model and observation model of Kalman dynamic filter are established. The TMS320F28335 DSP chip produced by TI is used as the core processor of the system. The hardware and software of the system are designed. The system mainly uses DSP serial port to receive the GPS module output positioning information, analyze and extract the concerned information, and store the collected GPS data in the large capacity SD card. By reading the SD card, the location information is sent to the PC, and the data packet is converted to the earth data format, and the positioning data is successfully imported into the earth to complete the online matching of the location data and the map. Realize the real-time display of mobile location results. In the realization of the whole project, besides completing the software and hardware design of the whole system and verifying the functions of each module, the source of GPS measurement error is also analyzed. The simulation experiment of Kalman dynamic filtering is carried out by using upper computer processing software MATLAB to collect GPS data along the first circle of the campus lake of Bohai University. The experimental results show that the system design method is correct, the system runs stably and reliably, and the Kalman filter algorithm can effectively filter the noise error in the GPS measurement value.
【学位授予单位】:渤海大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:P228.4;TP274.2
【参考文献】
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本文编号:2111436
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