基于FPGA的NMEA解码和校正的算法设计 被引量：3

1

作者 贺良华 张杰 游钊 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期127-130,共4页

针对目前全球定位系统(GPS)在NMEA-0183码解码及其授时系统校正电路复杂、难以提高精度的不足之处,提出了一种完全用FPGA来实现NMEA码解码、校正的方法。该解码算法以NMEA-0183协议定义的语句格式为基础,根据GPS输入秒脉冲的上升沿,循... 针对目前全球定位系统(GPS)在NMEA-0183码解码及其授时系统校正电路复杂、难以提高精度的不足之处,提出了一种完全用FPGA来实现NMEA码解码、校正的方法。该解码算法以NMEA-0183协议定义的语句格式为基础,根据GPS输入秒脉冲的上升沿,循环判断码的帧起始位、帧状态、帧结束位标志,直至完成正确解码;校正算法则用线性预测理论,以最小预测误差为原则,对前一时间段的系统时间进行加权计算,在当前时刻出现丢码、误码或不能正常工作时,则以该计算值为当前系统时间的预测值来校正和维持系统时间。用硬件描述语言对该解码、校正算法编程,并在一块FPGA芯片内部生成硬件电路。仿真与硬件测试结果证明算法精确有效,经济实用,稳定性好。 展开更多

关键词 FPGA nmea码 解码 线性预测 校正

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NMEA0183协议及基于VB数据提取的实现 被引量：9

2

作者 于志刚 卢秀山 +1 位作者 张莉娜 丁伟 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2006年第4期80-82,86,共4页

基于浅滩海物探导航系统设计和开发的需要,针对系统设计和开发过程中涉及到的GPS、测深仪以及电罗经等在NEMA0183协议下的数据格式,详细介绍了NMEA0183的格式标准化意义及其适用范围,提出了利用VB语言进行通讯接收和数据提取的方法,分... 基于浅滩海物探导航系统设计和开发的需要,针对系统设计和开发过程中涉及到的GPS、测深仪以及电罗经等在NEMA0183协议下的数据格式,详细介绍了NMEA0183的格式标准化意义及其适用范围,提出了利用VB语言进行通讯接收和数据提取的方法,分析了目前的应用状况。 展开更多

关键词 nmea-0183 串口通讯 导航系统 物探系统

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基于NMEA 0183的GPS设备轨迹恢复方法 被引量：2

3

作者 石凯 徐明 +1 位作者 徐建 郑宁 《计算机应用与软件》 2017年第12期13-20,共8页

针对GPS设备的轨迹恢复问题,由于传统的文件恢复方法依赖于系统元信息,一旦元信息受损、不可读或重新分配等原因就会恢复失败。借助文件雕复的思想提出一种基于NMEA 0183协议的GPS设备轨迹恢复方法,可以在系统元信息不可用的前提下恢复... 针对GPS设备的轨迹恢复问题,由于传统的文件恢复方法依赖于系统元信息,一旦元信息受损、不可读或重新分配等原因就会恢复失败。借助文件雕复的思想提出一种基于NMEA 0183协议的GPS设备轨迹恢复方法,可以在系统元信息不可用的前提下恢复出GPS设备上的轨迹日志数据。首先利用轨迹数据的特征从镜像中定位到所有属于NMEA日志的数据块。再根据日志数据在时间和空间上的局部连续性以及日志的结构特征设计一个判别器,对所有已定位的数据块使用重组算法恢复出日志。最后再根据相应的格式对恢复出的日志进行解析,重构出被删除的行车轨迹。实验结果表明,在数据镜像完整、系统元信息不可用、日志文件高度分片、日志数据部分覆写的情况下恢复率能够保持在99%以上,并且能够兼容不同簇大小的文件系统。 展开更多

关键词 GPS设备 nmea 0183协议 轨迹恢复 文件雕复

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基于自主平台的NMEA2000协议改进和优化 被引量：1

4

作者 仲伟波 陈键 +1 位作者 冯友兵 卢道华 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2021年第1期143-150,共8页

[目的]为了拓展NMEA2000通信协议标准的应用范围,优化、提升网络传输效率,研制基于自主可控平台的NMEA2000数据采集传输系统。该系统可将非认证设备接入NMEA2000网络并提升其传输效率。[方法]以GD32F207芯片为微控制器并在与RT-Thread... [目的]为了拓展NMEA2000通信协议标准的应用范围,优化、提升网络传输效率,研制基于自主可控平台的NMEA2000数据采集传输系统。该系统可将非认证设备接入NMEA2000网络并提升其传输效率。[方法]以GD32F207芯片为微控制器并在与RT-Thread嵌入式实时操作系统结合的自主可控平台上,根据各厂商原有设备协议和NMEA2000协议标准,采用数据映射的方式,完成协议格式转换。利用NMEA2000数据帧未使用的标识符域和优先级动态调整,提升NMEA2000网络传输效率。[结果]基于自主可控平台的NMEA2000板卡实现了非认证设备的接入,优化后网络传输效率随着传输字节数的不同有着不同程度的提升,网络实时性与可靠性也有所提升。[结论]所提数据采集传输系统具有多种接口,能够完成非认证设备的接入,网络数据传输效率、实时性和可靠性能够满足船载设备间数据传输的需要。 展开更多

关键词 nmea2000 自主可控平台 数据采集传输 优先级动态调整 传输效率

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VC++环境下GPS模块与计算机串口通信的实现 被引量：7

5

作者 徐鑫 康波 +1 位作者 吕炳朝 肖伟 《电讯技术》 2006年第1期111-114,共4页

简单介绍了GPS系统及GPS接收机的通信协议,给出了接收机和计算机之间的电平转换硬件电路,并着重讨论了VC++6.0环境下两者进行通信的2种实现方案:一种是API通信函数法,一种是MSComm控件法。最后给出了GPS用户数据提取的一般方法。这种通... 简单介绍了GPS系统及GPS接收机的通信协议,给出了接收机和计算机之间的电平转换硬件电路,并着重讨论了VC++6.0环境下两者进行通信的2种实现方案:一种是API通信函数法,一种是MSComm控件法。最后给出了GPS用户数据提取的一般方法。这种通信方式和数据提取方法同样适合其他GPS OEM产品。 展开更多

关键词 全球定位系统 接收机 nmea-0183数据格式 串行通信 数据截取

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GPS接收机与PC机间串口通信的实现 被引量：13

6

作者 公丕波 郝金明 朱伟刚 《海洋测绘》 2005年第3期35-37,41,共4页

简要介绍了当前流行的几种串口通信程序开发模式以及GPS接收机广泛采用的NMEA0183通信协议,设计了串口通信类CSerialPortGPS,该类能够实现GPS接收机与PC机间的串口通信,并且能够对遵循NMEA0183协议的GPS数据进行数据校验和数据提取,并... 简要介绍了当前流行的几种串口通信程序开发模式以及GPS接收机广泛采用的NMEA0183通信协议,设计了串口通信类CSerialPortGPS,该类能够实现GPS接收机与PC机间的串口通信,并且能够对遵循NMEA0183协议的GPS数据进行数据校验和数据提取,并成功地将该类应用到了车载定位导航系统的开发中。 展开更多

关键词 串口通信 nmea0183协议 数据校验 数据提取

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GSM模块对终端GPS数据的通信实现 被引量：24

7

作者 曹洁 郭春禹 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2010年第11期1068-1073,共6页

在VC++环境下实现GSM短信模块对终端GPS数据的通信。在分析了GPS模块输出的NMEA-0183数据格式以及GSM模块常用的AT指令的基础上,采用在VC++中插入ActiveX MSComm控件的方法来实现PC机与GSM模块间的串口通信,利用GSM模块对终端GPS模块产... 在VC++环境下实现GSM短信模块对终端GPS数据的通信。在分析了GPS模块输出的NMEA-0183数据格式以及GSM模块常用的AT指令的基础上,采用在VC++中插入ActiveX MSComm控件的方法来实现PC机与GSM模块间的串口通信,利用GSM模块对终端GPS模块产生的GPS数据进行了通信、采集与处理,并利用数据库操作ADO技术将定位信息存储在Access数据库中。接收到的GPS数据满足NMEA-0183数据格式要求,可应用于监控中心以及其他GPS应用领域。 展开更多

关键词 VC++ GSM短信模块 nmea-0183协议 MSCOMM控件 ADO

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基于GPSD的高精度校时系统 被引量：3

8

作者 于佳 邓元勇 《现代电子技术》 2012年第3期45-48,共4页

天文观测设备对于控制系统的时间准确度有严格要求。为此,采用搭建高精度NTP服务器的方法实现系统校时。基本思路是从NMEA0183数据中提取时间信息,通过PPS信号来保证高精度。具体实现方法是采用GPS接收模块G591来构造硬件电路,软件部分... 天文观测设备对于控制系统的时间准确度有严格要求。为此,采用搭建高精度NTP服务器的方法实现系统校时。基本思路是从NMEA0183数据中提取时间信息,通过PPS信号来保证高精度。具体实现方法是采用GPS接收模块G591来构造硬件电路,软件部分需要NTP服务器软件和GPSD的正确安装和配置。对照实验表明,基于GPSD的NTP服务器校时精度可以达到微秒量级,工作性能稳定而可靠。 展开更多

关键词 天文仪器 校时 高精度 NTP GPSD PPS nmea

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GPS与嵌入系统软硬件接口及导航信息提取软件 被引量：20

9

作者 张文军 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2005年第18期210-212,共3页

介绍了GPS接收OEM板的结构组成、工作原理以及与嵌入系统之间的几种硬件接口电路;分析了GPS输出数据的通信标准及其数据帧的接收和参数提取的方法;并用C51和VC++编写了程序代码,实现了对GPS导航信息的接收和参数的提取。

关键词 全球定位系统 嵌入式系统 nmea-0183 通信 单片机

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GPS卫星定位系统设计中几个问题的探讨 被引量：3

10

作者 郭雨梅 刘沛林 朱广鹏 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2004年第1期82-84,共3页

结合当前GPS的发展趋势,简要介绍了GPS定位技术的特点,并从理论和实践两方面就GPS在设计中可能出现的几个问题进行了深入探讨,主要包括:伪距测量误差的纠正、GPS接收板的数据格式以及GPS系统设计中的数据转换等.从GPS定位原理出发,论述... 结合当前GPS的发展趋势,简要介绍了GPS定位技术的特点,并从理论和实践两方面就GPS在设计中可能出现的几个问题进行了深入探讨,主要包括:伪距测量误差的纠正、GPS接收板的数据格式以及GPS系统设计中的数据转换等.从GPS定位原理出发,论述了伪距测量误差产生的原因及解决的方法,结合GPS卫星定位技术的具体应用,提出了两种可行的设计方案,对GPS卫星定位设备及跟踪系统的设计、开发具有一定的实际意义. 展开更多

关键词 GPS接收板 nmea-0183标准 WGS-84坐标系

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基于单片机的GPS信息处理系统 被引量：13

11

作者 黄凌 《现代电子技术》 2007年第21期60-61,75,共3页

介绍一种基于单片机的GPS信息处理系统。以ATMEL公司的单片机AT89C2051作为核心控制器件,LCD和键盘作为人机界面,通过串行口接收GPS接收机输出的NMEA-0183标准格式定位数据,选择GPGLL和GPZDA两种数据格式获取地理位置信息和时间信息。... 介绍一种基于单片机的GPS信息处理系统。以ATMEL公司的单片机AT89C2051作为核心控制器件,LCD和键盘作为人机界面,通过串行口接收GPS接收机输出的NMEA-0183标准格式定位数据,选择GPGLL和GPZDA两种数据格式获取地理位置信息和时间信息。经时差修正等适当的数据处理后,将获得的地理位置信息和时间信息显示于用户数据终端。 展开更多

关键词 GPS 单片机 nmea-0183 GPS接收机

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GPS接收机与PC机的串口通讯技术及其在海洋潮位监测中的应用

12

作者 史榕 许惠平 张海玲 《海洋测绘》 2007年第4期61-63,共3页

在剖析"Jupiter"GPS接收机工作原理及其硬软件接口的基础上,实现接收机与计算机的实时通讯,为以浮标为搭载,中、远程海洋长基线精密潮位监测定位打下基础。该接收机软件实现原DOS环境下接收信号的GPS接收机,直接在Windows下... 在剖析"Jupiter"GPS接收机工作原理及其硬软件接口的基础上,实现接收机与计算机的实时通讯,为以浮标为搭载,中、远程海洋长基线精密潮位监测定位打下基础。该接收机软件实现原DOS环境下接收信号的GPS接收机,直接在Windows下实时显示、存储和处理数据。该软件不但适用于"Jupiter"接收机,通过配置串口参数,可以用于任意遵循NMEA0183协议的接收机,扩展性强。 展开更多

关键词 全球定位系统 接收机 nmea0183协议 数据库

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数字指针式航向复示器的研制

13

作者 李向阳 彭学亮 黄健 《船海工程》 2010年第2期135-138,共4页

对指针式航向复示器进行设计和开发,把符合NMEA0183标准的数字航向信号转换为具有360°刻度的外表盘和10°刻度的内表盘的指针指示。复示器选用C8051F023单片机作为控制芯片,具有较少的外围电路,通过其片上内置的模拟差分输入、... 对指针式航向复示器进行设计和开发,把符合NMEA0183标准的数字航向信号转换为具有360°刻度的外表盘和10°刻度的内表盘的指针指示。复示器选用C8051F023单片机作为控制芯片,具有较少的外围电路,通过其片上内置的模拟差分输入、PGA和ADC实现了刻度盘基准位置的精确测量;通过片上PCA的高速输出模式和相关软件实现了电子齿轮。该复示器不需要大变比的机械齿轮,具有航向初始位置自动调整的功能,和较高的性价比。 展开更多

关键词 航向复示器 单片机 电子齿轮 nmea0183

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北斗/GPS双模定位系统协议解析算法研究 被引量：6

14

作者 龙哲华 汪金辉 +1 位作者 彭晓宏 吕贵涛 《现代电子技术》 北大核心 2016年第1期6-8,共3页

北斗和GPS双系统定位具有较强的可靠性和适应性,已广泛应用于我国各种位置服务领域。但是双模定位系统的输出协议和标准的NMEA0183协议相比更加复杂,而且随着当前卫星信号强度的变化,输出的协议帧时多时少,单条协议帧中的数据量时大时小... 北斗和GPS双系统定位具有较强的可靠性和适应性,已广泛应用于我国各种位置服务领域。但是双模定位系统的输出协议和标准的NMEA0183协议相比更加复杂,而且随着当前卫星信号强度的变化,输出的协议帧时多时少,单条协议帧中的数据量时大时小,因此,双模定位系统输出协议帧的有效解析显得极为重要。提出一种新型算法解析这种双模系统中的输出协议帧,此方法成功应用于UM220双模定位模块,实测表明该系统稳定可靠。 展开更多

关键词 北斗定位系统 GPS nmea0183协议 双模定位

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基于FPGA的授时接收机UTC信息的解码与转发 被引量：3

15

作者 王杰 江海清 庞振 《电子测量技术》 2015年第3期61-64,86,共5页

在现代电子侦察系统中,需要对周边复杂电磁环境中的电子信号进行侦察接收,并对各项重要指标参数进行实时同步测量。为了获取各项测量结果的同步对应时间,提出了基于FPGA的获取GPS授时接收机串口输出的UTC标准时间信息以及同步转发的方... 在现代电子侦察系统中,需要对周边复杂电磁环境中的电子信号进行侦察接收,并对各项重要指标参数进行实时同步测量。为了获取各项测量结果的同步对应时间,提出了基于FPGA的获取GPS授时接收机串口输出的UTC标准时间信息以及同步转发的方法。首先,给出了系统硬件组成框图并简要介绍了GPS接收机现行通用的NMEA-0183国际标准传输协议及其数据格式;其次,详细介绍了GPS授时接收机UTC标准时间信息的接收、提取及同步转发的方法,并给出了具体的FPGA实现方法和实验结果,该方法能够为需要时间同步的系统提供到秒级的的GPS标准时间,且误差范围小于1μs,并且已经应用在了一些工程实践中,具有一定的实用价值。 展开更多

关键词 nmea-0183协议 FPGA 解码 同步转发

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基于高级语言的HMR3000模块接口编程 被引量：7

16

作者 张颖 《兵工自动化》 2002年第4期41-43,共3页

HMR3000是霍利韦尔公司生产的数字罗盘模块,它可以精确地获得方位信息。基于高级语言的HMR3000模块与单片机接口采用RS-232串口通信协议,程序首先向串口发送设置输出单位和请求输出方位信息,然后单片机便可以等待获得输出信息。模块的... HMR3000是霍利韦尔公司生产的数字罗盘模块,它可以精确地获得方位信息。基于高级语言的HMR3000模块与单片机接口采用RS-232串口通信协议,程序首先向串口发送设置输出单位和请求输出方位信息,然后单片机便可以等待获得输出信息。模块的接口程序和主处理程序采用单片机C语言编写,其编程直观,控制灵活。并且,通过灵活地配置数字罗盘输出格式和改变测量参数,可以获得需要的方位格式,因此得到了广泛的应用。 展开更多

关键词 HMR3000 数字罗盘 单片机接口 nmea标准 编程语言

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船用黑匣子GPS的自动控制 被引量：1

17

作者 闫巍 林凌 李刚 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第z1期397-398,共2页

介绍 GPS的数据格式 ,及如何对船用黑匣子的 GPS数据的采集。

关键词 黑匣子 GPS nmea0183 接收机

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复杂环境下BDS场景精度等级聚类模型 被引量：1

18

作者 范亚军 王萍 +1 位作者 郁文贤 何迪 《导航定位学报》 CSCD 2019年第4期64-69,共6页

针对实际复杂场景下北斗卫星导航系统(BDS)导航定位精度不足问题,提出一种基于美国国家海洋电子协会(NMEA)协议的BDS自适应场景迭代自组织数据分析技术(ISODATA)聚类算法,以辅助BDS终端针对不同场景采取合适精度的补偿策略,即从实时NME... 针对实际复杂场景下北斗卫星导航系统(BDS)导航定位精度不足问题,提出一种基于美国国家海洋电子协会(NMEA)协议的BDS自适应场景迭代自组织数据分析技术(ISODATA)聚类算法,以辅助BDS终端针对不同场景采取合适精度的补偿策略,即从实时NMEA报文提取与BDS定位相关的环境特征指标进行场景聚类分析,依据BDS精度等级对导航场景进行自动分类和精度匹配,并采用有监督的k近邻算法(kNN)对ISODATA场景聚类结果的准确度进行评估。实验结合(上海)复杂城市环境下的实际路测数据,提取BDS导航场景聚类模型结果及相应的匹配精度等级,给出谷歌(Google)地图上再现7类典型场景下不同路段对应的12种自动聚类匹配精度,以及相应的定位精度偏差均值。实验结果表明:此聚类方法的均方误差多次迭代后效果明显优于其他聚类方法,根据本次路测可识别的精度聚类等级范围(最近0.02 m、最远约3 m)给出精度补偿的相对应的建议,也验证了模型的有效性。 展开更多

关键词 北斗卫星导航系统 导航场景聚类 定位精度聚类等级 nmea报文 自适应场景聚类算法

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利用单片机实现罗经监视器系统的管理 被引量：1

19

作者 张锴 《电子测量技术》 2008年第3期167-169,共3页

随着电子技术的飞速发展,电子集成化越来越高,许多功能可以集成到一个由单片机控制的小的系统里,从而实现方便科学的管理方法。本文所实现的罗经监视器系统是驾驶台综合导航系统(IBS)的一个子系统,其功能主要是集中显示IBS所接罗经的航... 随着电子技术的飞速发展,电子集成化越来越高,许多功能可以集成到一个由单片机控制的小的系统里,从而实现方便科学的管理方法。本文所实现的罗经监视器系统是驾驶台综合导航系统(IBS)的一个子系统,其功能主要是集中显示IBS所接罗经的航向信息并进行实时监控和管理,此系统选用STC 89C54RD+型单片机,通过行列扫描键盘控制一块内置字符的点阵式LCD的显示,并通过RS422进行串口通信,其通信协议为NMEA0183,从而实现对罗经的控制和管理,此系统即罗经监视器系统。 展开更多

关键词 驾驶台综合导航系统(IBS) STC 89C54RD+ RS422 nmea0183

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半实物仿真平台中GPS导航信息处理器的设计与实现

20

作者 孙云春 朱党锋 +2 位作者 刘一栋 刘张博 孙玉柱 《现代电子技术》 北大核心 2016年第15期171-175,共5页

基于半实物仿真平台,对GPS信息处理器进行了软硬件设计。将同轴高频馈线收到的信号通过GPS模块接收NMEA0183协议格式的信息源和用于精准对时的秒脉冲信号,利用基于嵌入式处理器AT89C52单片机的信号处理电路,提取导航信息,经由通信串口将... 基于半实物仿真平台,对GPS信息处理器进行了软硬件设计。将同轴高频馈线收到的信号通过GPS模块接收NMEA0183协议格式的信息源和用于精准对时的秒脉冲信号,利用基于嵌入式处理器AT89C52单片机的信号处理电路,提取导航信息,经由通信串口将GPS信息源和相关信息传送给系统主控器使用。通过单片机查询信息帧中的状态位,利用双向开关芯片选通发光二极管用于指示工作状态。从而将多种导航信息进行分析、提取并转发,保证了有效信息能实时可靠地进行接收和处理,避免过多占用主服务器处理时间,提高了信息利用的实时性及有效性。 展开更多

关键词 半实物仿真 全球定位系统 AT89C52 nmea0183协议

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