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1、毕 业 设 计 （ 论 文 ） 中 文 摘 要题 目：基于 FPGA 的远程定位技术研究摘要：GPS（全球卫星定位系统）可以实现一种非常稳定的有效的汽车定位方法，利用 GSM（全球移动通信系统）技术将 GPS 接收到的定位消息迅速的发送到接收终端。把这两种技术组合在一起形成的汽车监控导航系统，为解决相关问题找到了不错的方法，在汽车导航控制系统的过程中发挥着重要作用。基于 FPGA 的 GPS/GSM 汽车监控系统，采用 FPGA 的嵌入式微处理器核当作数据处理和控制核心，用来完成对 GPS 数据、短消息等数据的处理以及对车载台各个模块的控制功能。本设计采用 sim908 模块，它将 GPS/G
2、SM 模块集成在一起，这样的设计明显减少了开发 GPS 功能应用的成本和时间。本次设计通过在nios II 的 SOPC builder 中构建出系统的软核，在 quartus 里面搭建好系统的硬件电路图。在 NIOS II IDE 软件中编写程序。该系统预期的目标是将 GPS 模块接受到的定位信息通过串口发送回来，再将定位信息解析后，通过 GSM 模块发送到用户手机。目前，系统可以实现 GPS 定位信息的接收和显示。关键词： FPGA GPS GSM毕业设计说明书毕 业 设 计 （ 论 文 ） 外 文 摘 要Title Remote positioning technology resear
3、ch based on FPGA Abstract:GPS (global positioning system) can realize a very stable and efficient motor positioning method. Using GSM (global system for mobile communications) technology can rapidly transmit the positioning data information that received by GPS to the receiving terminal.A combinatio
4、n of GPS/GSM vehicle monitoring system,is a good solution to solve the above problem .this technology is playing a more and more important role in the process of car navigation control system.GPS/GSM vehicle monitoring system on-board based on FPGA , Using embedded microprocessor core of FPGA as inf
5、ormation processing and the control core,to complete the GPS data and short message data processing and control of the vehicle platform module . Using sim908 module,which can integrate GPS,GSM module together. This design can reduce the cost and time of GPS application.The core of the system is desi
6、gned in the nios II SOPC builder And the quartus can build the hardware circuit .The program is written in the NIOS II IDE software.The system is expected to transmit the positioning information received by GPS module through a serial port. Then analyzing the positioning information and sending to t
7、he userphone through GSM module . At present, the system can only accept and display the GPS positioning information .毕业设计说明书Keywords： FPGA GPS GSM毕业设计说明书目录1、 引言 .- 1 -1.1 研究背景 .- 1 -1.2 国内外研究现状 .- 2 -1.3 目前导航系统的发展现状 .- 2 -1.4 FPGA 技术在汽车电子领域的应用及发展前景 .- 4 -1.5 GPS/GSM 相关产品的发展现状 .- 4 -1.6 课题研究目的及意义 .-
8、 5 -2、系统的组成及方案设计 .- 5 -2.1 总体设计 .- 5 -2.2 局部设计 .- 6 -2.3 信息处理和控制核心模块设计 .- 8 -3.车载台的总体设计 .- 15 -3.1 车载台的概况 .- 15 -3.2 FPGA 上嵌入式微处理器的介绍 .- 15 -3.3 车载台硬件系统的搭建设计 .- 16 -3.4 车载台软件系统的设计 .- 20 -3.4.1 GPS 模块的工作流程 .- 20 -3.4.2 GSM 模块的工作流程 .- 20 -3.4.3 系统总工作流程 .- 21 -4.车载台系统的测试 .- 22 -4.1 GSM 模块测试 .- 22 -4.2
9、GPS 模块测试 .- 24 -4.3 系统总体测试 .- 26 -结论 .- 28 -参考文献 .- 29 -致谢 .- 30 -附录 A .- 31 -毕业设计说明书- 1 -1、 引言 1.1 研究背景随着社会的进步和经济的飞速发展，各式各样的汽车已经走进了家家户户，汽车在带给人们方便的出行的同时，在平安方面也暴露着一些祸患，由此带来的车辆安全问题也得到了人们的关注 2。 尤其是最近些年，伴随着私人车总量的不断增大，私有车的主人寻找安全保护，希望提供相应服务的愿望也越来越逐渐强烈，旧的服务模式已经不能达到客户们的主要要求 6。因此，希望有更高新的科学技术，更先进的定位系统应用于汽车行业。
10、车辆定位跟踪系统是智能交通系统的一个重要组成部分，是极具潜力的应用之一。美国是第一个研制了全球定位系统（Global Positioning System,GPS）的国家，在 20 世纪七八十年代，由美国陆军、海军、空军 三个军队共同研制出最新的空间卫星导航定位系统 1。 他们研究这个系统的主要目的是给陆、海、空等几个部门供给实时的导航服务，一旦遇到了紧急危机，例如气候的特殊变化、 军事袭击等情况，可以随时随地的提供导航服务。在搜集情报，核电爆炸等危险情况下，可以提供及时的通信服务 19。该系统的设计同时也显示了美国独霸全球的野心。经过了大约 20几年的不断研制和试验，耗费了高达 300 多亿
11、美元，截止到 1994 年的 3 月底，20多颗卫星已经覆盖了全球面积的 90左右。全球移动通信系统（Global System For Mobile Communications，GSM)具有开放性的优点 ，它具有以下特点：1、由很多小系统构成，而且可以和不同种类的公共的通信网络相互联系，在每一个分系统之间和每一个分系统与其它的通信网之间都被确切的定义了标准的接口规则，从而确保每一家生产商提出的 GSM 系统或者子系统可以相互联系 2。2、GSM 系统可以实现语音传输的功能，还能实现许多其它的服务。3、GSM 系统拥有加密和鉴权的功效，可以保证用户守密和网络的安全。4、一般的干扰信号都不会对
12、 GSM 系统产生影响，只要能监测到信号覆盖的区域，信号强度都很高。5、GSM 系统终端设备具有功能强、小巧等功能。毕业设计说明书- 2 -1.2 国内外研究现状汽车监控系统这样的高科技系统融合了许多种不同的技术，例如 GPS,GSM 还有现在比较热的嵌入式等技术。目前，根据我国情况，一般采用 GSM 作为无线通信方式 18。其他国家也开发了各种各样的汽车监控系统，VDO 系统是由德国汽车零件公司设计的，法国通过把汽车组合在一块，也设计出了一个导航定位系统，Travtck 车辆导航信息系统由美国 General Motor 公司经过多年的研究和实验制造出的 2。不同的国家各有各的品牌，他们产品的共同特点就是提供了精准的、直观的、详细的汽车位置信息，而且具有不错的稳定性和可靠性。美国的车辆导航服务具有别样的特点，它集成了呼救服务系统的辅助导航占有很大的优势 5。所谓的辅助导航是建立特定
