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基于ARM嵌入式系统的GPS接收机设计

丁震宇  
【摘要】: 由于全球定位系统在航天、航空、航海、海洋上程、大地测量、陆地导航以及军事上的大量运用及其广阔的应用前景,使得GPS接收机系统成为国内外相关领域竞相研究的对象。GPS系统的用户部分主要是各种型号的GPS接收机。所以GPS接收机中的微处理器的运算能力和功耗直接影响整机的性能。 本文所研究的是基于ARM微处理器和μC/OS-Ⅱ的嵌入式系统开发及其在GPS接收机中的应用。介绍了GPS接收机设计原理,分析了接收机硬件模块的组成和功能,设计了由FPGA和ARM完成基带信号处理及导航解算的接收机,建立了基于ARM和μC/OS-Ⅱ的GPS接收机嵌入式硬件开发平台。研究了嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ,分析了其内核的组成结构:与处理器无关代码、处理器相关代码、与应用相关代码,并重点分析和配置了其中与处理器相关和与应用相关的代码部分,最终将其成功移植到ARM LPC2290微处理器上。建立了基于ARM LPC2290和μC/OS-Ⅱ的嵌入式系统软件编译和调试的交叉环境,设计了运行在此环境下的中断和多任务来实现接收机信号处理、导航解算及显示等功能,最终完成了基于ARM和μC/OS-Ⅱ的GPS接收机软应用件设计。 总之,本文从研究嵌入式系统的软、硬件设计及其应用着手,掌握了嵌入式系统开发的核心技术,研制了基于ARM嵌入式开发平台的GPS接收机。


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