基于DSP的DGPS导航定位系统的设计与实现

流电源。复位电路用于对系统的复位。系统的外围设备(UART、 FLASH、SDRAM)扩展在C6713的EMIF空间,通过CPLD译码选通。  

根据本导航系统对多串口的需求,采用TLl6C550和TLl6C552芯片为DSP系统扩展了:个串口,用于实现DSP与GPS接收机、电台及PC机的通信;Flash用于系统的自启动设计;SDRAM扩展了DSP系统的外部存储器空间;电平转换电路将UART的TTL电平转换为标准的RS232电平。DSP应用系统结构如图2所示。



图2 DSP应用系统硬件结构框图

3．2 软件设计

DSP软件采用TI公司的软件集成开发环境CCS进行开发和调试。系统软件源程序有C浯言和汇编浯言。

C浯言程序完成DSP系统初始化及其三个串口的数据收发。通过初始化程序,系统主频设置为100MHz,串口通信协议数据传输速率设置为9 600bps,1位开始位,8位数据位,1位停止位,无奇偶校验位。串口收发采用查询方式,C浯言源程序流程如图3所示。


图3 通信软件C语言程序流程图

汇编浯言程序完成DSP系统的自启动功能,即将烧写在Flash中的程序搬移到片内RAM。

4 实验结果分析与说明

GPS数据格式采用NMEA—0183通信标准格式。NMEA 0183通信标准的输出数据采用ASCII码,包含了经度、纬度、高度、速度、日期、时司、航向及卫星状况等信息。GGA信息是GPS接收机输出信息的一种,它包含了导航用户所关心的时间、经纬度和高度信息。同时用户也可以从GGA信息中了解GPS接收机的定位情况(即未定位、单点定位和差分定位)。

GGA的数据格式为:

＄GPGGA,＜1＞,＜2＞,＜3＞,＜4＞,＜5＞,＜6＞,＜7＞,＜8＞,＜9＞,M,＜10＞,M,＜11＞,＜12＞,*hh

当GGA数据格式中＜6＞的内容为“0”时表示未定位,“1”表示单点定位,“2”表示DGPS定位。通过观察移动站GPS接收机发送的GGA数据的信息＜6＞,可以了解移动站接收机是否进行了DGPS定位。

当基站和移动站的GPS接收机及电台传输速率设置为9 600bps、电台频率设置为460．1MHz后,将其按照图1所示的数据链路进行系统连接,在匹配的GPS天线、电台天线及直流稳压电源的支持下,系统可以实现所设计的功能。

以下是实验过程中基站接收到的移动站回传的GGA数据。

差分定位前:

＄GPGGA,033838,3958．8302,N,11620．6189,E,1,04,3．1,97．3,M,—8．3,M,17,0000*64

差分定位后:

＄GPGGA,033907,3958．8324,N,11620．6044,E,2,04,2.5,97.3,M,—8．3,M,7,0000*58

通过实验验证,本系统通信链路通畅,在实现DGPS导航定位的同时能将DGPS定位结果回传给基站,使基站能够实时监测移动站的运行轨迹．并能保存其定位数据以进行事后处理。系统能够完成预期的功能,现已通过GPS教学实验系统验收。此外,将DGPS系统应用于工程领域时,由于无线通信和GPS导航定位系统易受外界因素的影响,所以必须考虑无线数据链路通信的工作距离、抗干扰性、电台传输功率、电台天线增益和电台接收信号灵敏度及移动站GPS接收机受外界因素影响等多方面问题．以确保系统数据链路的畅通．提高系统的稳定性和可靠性。