[实用新型]一种基于DSP的GPS接收机的导航解算装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及GPS卫星导航定位技术，尤其是一种基于DSP的GPS接收机导航解算装置。

技术背景

当下GPS卫星导航定位系统，在国内的商业领域上依然占有统治性的地位，GPS软件接收机作为近年来卫星导航领域出现的一项新兴技术，其以其自身独特的开放性和灵活性，昭示了未来卫星接收机的发展方向。GPS软件接收机首先将输入信号数字化，然后进行捕获和跟踪。一旦完成了跟踪，就进入卫星导航解算。通过子帧匹配和奇偶校验，就可以将输出信号转换成导航数据。从子帧中可以得到诸如星期数这样的星历数据。根据星历数据可以确定卫星的位置。接收机到卫星之间的伪距也可以确定。只要获得了所有必需的信息，就能计算出卫星的位置和用户位置。本实用新型就是针对捕获和跟踪之后的卫星导航解算而提出的，以满足接收机的实时性要求。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有GPS软件接收机导航解算硬件缺陷和软件算法的不足，提供了一种基于DSP的GPS接收机导航解算装置，利用DSP强大的数字信号处理能力，把导航解算算法在DSP上用软件实现。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种基于DSP的GPS接收机导航解算方法的系统，包括电源控制模块、DSP解算控制模块、接口通信模块、显示控制模块及存储器模块，电源控制模块分别连接DSP解算控制模块及显示控制模块的输入端，DSP解算控制模块的输出连接显示控制模块，DSP解算控制模块还分别与接口通信模块及存储器模块双向连接；电源由5V供电，其中一路对显示控制模块LCD供电，一路通过非线性电源芯片TPS54331产生3.3V的IO电压和1.2核电压供给DSP芯片；DSP解算控制模块的DSP芯片采用TI公司生产的支持浮点运算的低功耗TMS320C6747，导航解算程序采用DSP的O3三级优化，对特定的程代码也采用并行流水优化，程序在进行数据通信得时候采用BIOS进行中断响应；接口通信模块负责模块之间的通讯，响应接收外部送入的数据；显示控制模块将DSP解算控制模块送来的所有信息显示在LCD显示屏上进行人机交互，在程序运行之前对需显示的数据进行设定，显示的信息包括坐标、经纬度、高度、解算速度；存储器模块将外部送入的数据可通过缓存放入存储器当中，也把运行的结果存入其中，存储器采用两片SDRAM及两片NAND FLASH。

本实用新型的优点及有益效果：

(1)处理能力强：本实用新型对于数字信号来说具有强大的处理能力，采用的TMS320C6747对浮点运算来说，运算能力非常强。

(2)功耗低：本实用新型具有低功耗的特点，为未来手持机和便携式机的发展提供了有力保证。

(3)可扩展性强：本实用新型是由软件实现导航解算，未来只需经过软件的修改升级也可应用于伽利略、格洛纳兹和北斗导航卫星系统。

(4)本实用新型不仅可以给普通用户日常实用，也可供各科研单位和公司开发使用。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图；

图2是本实用新型的导航解算流程图；

图3是本实用新型的软件算法示意图。

具体实施方式

参看图1，本实用新型包括：

电源及电源控制模块：电源由5V供电，其中一路对LCD模块供电，一路通过非线性电源芯片TPS54331产生3.3V的IO电压和1.2核电压供DSP芯片使用。

DSP解算控制模块：DSP芯片采用TI公司生产的支持浮点运算的低功耗TMS320C6747，其运行导航解算程序。导航解算程序要采用DSP的O3三级优化，对特定的程代码也采用并行流水优化。程序在进行数据通信得时候采用BIOS进行中断相应，合理利用资源，以达到高速率的要求。

接口通信模块：连接各个模块并负责它们之间的通讯，且负责响应接收外部送入的数据。

显示控制模块：将有DSP解算控制模块送来的所有信息显示在LCD显示屏上，为便于人机交互在程序运行之前可对需显示的数据进行设定。其显示的信息可包括坐标、经纬度、高度、解算速度等等。

存储器模块：外部送入的数据可通过缓存放入存储器当中，也可把运行的结果存入其中。本实用新型所采用的存储器是两片SDRAM(HY57V561620FTP-H)共512M及两片NAND FLASH。