基于DSP的DGPS导航定位系统的设计与实现
来源： 作者： 发布时间：2016-03-26 13:05:06 浏览量：当将DSP系统用在移动站时，串口1接收电台接收到基站发送的RTCM修正数据， 再通过串口3发送给GPS接收机；GPS接收机在差分修功率电感正后，将NMEA信息发送给串口2，串口1将串口2接收到的数据发送给电台，电台将这些数据发送。
3 DSP应用系统设计
3．1硬件设计
本系统的DSP芯片采用TI公司的浮点处理器TMS310C6713，其主频可达200MHz。晶振电路(50MHz)为C6713提供外部时钟源，电源电路分别提供C6713的CPU核心和外围接口所需的1 .2V及3 .3V直流电源。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，系统主频设置为共模电感器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差模电感>，<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．差模电感1，97．3，M，—8．3，M，17，0000*64
电感生产厂家差分定位后：
＄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。
风华高科系列电感器参考文献
1王惠南．GPS导航原理与应用．北京：科学出版社，2003
2江思敏，刘畅．TMS320C6000 DSP应用开发教程．北京：机械工业出版社，2005
3高洪民，汪渤．DGPS导航定位系统的设计实现．仪器仪表学报，2002；（6)
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