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河北工业大学
硕士学位论文
基于ARM的GPS接收系统的设计研究
姓名:张波
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:王志刚
2011-03
河北工业大学硕士学位论文

基于 ARM 的 GPS 接收系统的设计研究

摘要

近年来随着物联网概念的提出,作为物联网系统重要组成的GPS(Global
Position System)技术不断改进,软硬件技术发展迅速,GPS技术开始影响国民
经济各个部门,并逐步深入到人们的日常生活。基于上述现状,本文设计了一种
基于ARM和WinCE 的GPS接收和定位系统。在保证系统高灵敏度的基础上,
实现了经纬度、高度、速度、星图等GPS定位信息的实时采集、存储和显示。
本文设计的 GPS 接收系统选取了高灵敏度和高定位精度的 GPS 芯片,实现
了 GPS 信号的采集、放大、滤波和输出。采用三星公司的 S3C2440 作为主控芯
片,以其为核心扩展了 Nand-Flash 和 Nor-Flash 存放启动代码和操作系统,扩展了
相应的 SDRAM 用作系统运行时的内存,触摸型 LCD 提供了良好地人机交互界
面。本文首先介绍了 GPS 工作原理和应用等相关知识,并且介绍了嵌入式操作
系统的基本原理,在这些理论的基础上进行了系统的硬件设计,完成了对 GPS
芯片的选型分析、GPS 天线的选型分析、GPS 接收模块的外围电路设计、S3C2440
主控模块电路设计、以及 GPS 接收模块和主控模块的接口电路设计。完成硬件
设计之后,介绍了 WinCE 嵌入式操作系统的原理和应用,利用 Platform Builder
分析和实现了 WinCE BSP 的定制,实现了系统所需要的串口驱动等驱动
程序。最后在 WinCE 嵌入式操作系统平台上完成系统的总体程序设计,实现
了可视化的 GPS 信息采集和显示。
本文设计的 GPS 接收系统具有小型化、成本低和高灵敏度的优点,并且易
于扩展,不仅可以应用于普通用户 GPS 定位,也可用于土地测量、地质勘测或
者交通运输等领域。GPS 技术作为物联网的重要组成部分,本文对于物联网的实
现也具有一定的意义。

关键词:GPS, S3C2440,WinCE,嵌入式操作系统
i
河北工业大学硕士学位论文

THE DESIGN AND RESEARCH OF GPS RECEIVER
SYSTEM BASED ON ARM



ABSTRACT


In recent years, with the introduction of the concept of of Things, GPS
(Global Position System) technology continues to improve as an important part of
of Things. The development of GPS hardware and software is rapid. GPS
positioning and navigation technology began to affect all areas throughout various
departments of the national economy, and also people's daily lives. Refering to all
above, A GPS receiver systems based on ARM and WinCE is designed in this
thesis. Based on high sensitivity in the system, the latitude,longitude, altitude, speed,
star maps and other real-time GPS location information got collected, storaged and
displayed.
In this thesis, a high sensitivity and high positioning accuracy GPS chip is
selected for GPS signal acquisition, amplification, filtering and output. Selecting
Samsung S3C2440 as the m