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PDA环境下GPS信号的接收和处理方法
文章来源: 21IC中国电子网 文章作者: 辽宁工程技术大学 杨贵军 武文波 发布时间: 2006-08-14   字体: [ ]  
 

  引言

  GPS即全球定位系统,主要有三大组成部分——空间星座部分、地面监控部分和用户设备部分。其中(GPS空间星座部分、地面监控部分均为美国所控制;(GPS的用户设备主要由接收机硬件和处理软件组成。用户通过用户设备接收GPS卫星信号,经信号处理而获得用户位置、速度等信息,最终实现利用GPS进行导航和定位的目的。目前,许多GPS厂商遵循NMEAO183协议针对PDA掌上电脑开发许多导航型GPS。

  GPS通过串口与PDA实现数据通信,利用(3PS传来的数据,可以在PDA上得到物体的实时位置、速度等参数。通过与GIS系统的集成,可以在PDA上实现数字导航,很直观地在地图上了解所处的位置等信息。下面具体说明如何实现GPS与PDA的串口通信。

  1 串行通信

  每个Pocket PC都配有一个串行端口,以便PocketPC与外部串行设备之间进行通信。串行端口的本质功能是作为芯片和串行设备之间的编码转换器。当数据从芯片经过串行端口发送出去时,字节数据被转换为串行的位。在接收数据时,串行的位将被转换为字节数据。Windows CE使用了通信驱动程序Comm.drv,以便使用标准的Windows API函数发送和接收数据。驱动程序通常由串口设备制造商提供,以便将硬件与Windows CE连接。在程序设计中,模拟了一个COM6串口。先使用Comm6.PoxtOpen打开串口,设置Comm控件的属性,Timer触发OnComm接收GPS信号的事件,实现GPS信号的实时接收。GPS提供串行通信接口,串行通信参数为:波特率=57 600 bps,数据位=8位,开始位=1位,停止位=1位,无奇偶校验。

  2 GPS数据格式

  NMEA0183协议是美国国家海洋电子协会(NationaIMarine Electronlcs Association)制定的GPS接口协议标准。NMEA0183定义了若干代表不同含义的语句,每个语句实际上是一个ASCII码串。这种码直观,易于识别和应用。在试验中,不需要了解NMEA0183通信协议的全部信息,仅需要从中挑选出需要的那部分定位数据,其余的信息忽略掉。

  GPS与掌上电脑通信时,通过串口每秒钟发送10条数据。实际导航应用读取GPS的空间定位数据时,可以根据需要每隔几秒钟更新一次经纬度和时问数据,不必频繁地更新数据,否则,会浪费掌上设备有限的电能。如果和卫星通信正常,可以接收到的数据格式如下:$GPGGA,,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,,<12>*hh。其具体信息如表l所列。


  一个完整的NEMA0183语句是从起始符“$GPGGA”到终止符“”为止的一段字符串。需要掌握的信息是经纬度、经纬度方向、GPS定位状态和接收信号的时间。所以当接收到这样一个完整的NEMA0183语句时,提取有用信息的方法是:先判定起始符$GPGGA的位置,从起始符开始读人数据,再通过异或校验后的语句中寻找字符“,”,然后截取前后两个“,”之间的字符(串)获得所关心的数据,并以回车符为一个CPS语句的终止符,得到一个完整的GPS信号。在提取出的GPS语句中,找寻经纬度所在的逗号位置,读出经纬度坐标,再将经纬度坐标进行度数的转换。因为地图的坐标是以度数为标准的。

 
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