本文關(guān)鍵詞：基于云計(jì)算的GPS接收機(jī)的研究與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：GPS被廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、平板電腦等便攜式設(shè)備的定位導(dǎo)航服務(wù)，但其較高的功耗和便攜式設(shè)備對(duì)低功耗的要求相沖突。 云計(jì)算的出現(xiàn)為降低GPS接收機(jī)的功耗提供了新的思路：通過(guò)云計(jì)算技術(shù)，可以把GPS接收機(jī)中高復(fù)雜度、高功耗的基帶信號(hào)處理由云端完成，從而降低本地接收機(jī)的功耗。但是，如果采用傳統(tǒng)的GPS定位算法，本地接收機(jī)需要向云端傳輸大量的中頻數(shù)據(jù)，從而增加了通訊模塊的功耗，，抵消了由云端實(shí)現(xiàn)基帶信號(hào)處理所節(jié)省的功耗。因此，如何減少本地接收機(jī)向云端傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。本文針對(duì)此問(wèn)題，引入粗時(shí)間導(dǎo)航算法，僅需保留傳統(tǒng)GPS接收機(jī)信號(hào)處理中的捕獲環(huán)節(jié)，從而減少本地接收機(jī)向云端傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)低功耗的基于云計(jì)算的GPS接收機(jī)。本文的主要工作如下： （1）設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)并行多通道GPS軟件接收機(jī)，以此作為基于云計(jì)算的GPS接收機(jī)的研究基礎(chǔ)。 （2）采用粗時(shí)間導(dǎo)航算法，減少GPS軟件接收機(jī)定位解算所需的中頻數(shù)據(jù)。同時(shí)采用多項(xiàng)式插值的方法，解決其中衛(wèi)星位置計(jì)算的問(wèn)題，并實(shí)現(xiàn)偽距的重建。基于此方案，本地接收機(jī)僅需采集2ms的衛(wèi)星信號(hào)即可滿足定位解算需求，解決了接收機(jī)向云端傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量過(guò)大的問(wèn)題。 （3）把GPS軟件接收機(jī)劃分為客戶端和云端，分別完成客戶端和云端的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)基于云計(jì)算的GPS接收機(jī)。 （4）對(duì)基于云計(jì)算的GPS接收機(jī)進(jìn)行多項(xiàng)測(cè)試，測(cè)試結(jié)果顯示，其定位精度跟GPS軟件接收機(jī)相當(dāng)，相比同等條件下的獨(dú)立GPS接收機(jī)，客戶端的功耗降低了75%。
【關(guān)鍵詞】：云計(jì)算 粗時(shí)間導(dǎo)航 GPS接收機(jī) 低功耗
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：P228.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 研究?jī)?nèi)容和主要工作12-13
• 1.4 論文的結(jié)構(gòu)安排13-15
• 第二章 GPS 接收機(jī)相關(guān)理論和技術(shù)15-22
• 2.1 GPS 系統(tǒng)組成15
• 2.2 GPS 信號(hào)結(jié)構(gòu)15-16
• 2.3 GPS 導(dǎo)航電文16-18
• 2.4 GPS 信號(hào)的捕獲18-20
• 2.4.1 串行搜索捕獲算法18-19
• 2.4.2 并行碼相位搜索捕獲算法19-20
• 2.5 GPS 定位原理20-21
• 2.6 本章小結(jié)21-22
• 第三章 GPS 軟件接收機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)22-41
• 3.1 并行多通道設(shè)計(jì)22-23
• 3.2 信號(hào)捕獲23-24
• 3.3 信號(hào)跟蹤24-28
• 3.3.1 信號(hào)解調(diào)24-25
• 3.3.2 載波跟蹤25-26
• 3.3.3 碼跟蹤26-28
• 3.4 導(dǎo)航電文的解調(diào)28-31
• 3.4.1 位同步29
• 3.4.2 幀同步29-30
• 3.4.3 衛(wèi)星參數(shù)提取30-31
• 3.5 衛(wèi)星位置的計(jì)算31-33
• 3.6 偽距的計(jì)算33-34
• 3.7 定位解算34-36
• 3.8 定位測(cè)試36-40
• 3.9 本章小結(jié)40-41
• 第四章 粗時(shí)間導(dǎo)航算法的研究與實(shí)現(xiàn)41-53
• 4.1 粗時(shí)間導(dǎo)航算法的概述41
• 4.2 粗時(shí)間導(dǎo)航算法的優(yōu)勢(shì)41-42
• 4.3 粗時(shí)間導(dǎo)航算法的數(shù)學(xué)描述42-45
• 4.4 衛(wèi)星位置的計(jì)算45-47
• 4.4.1 SP3 文件介紹45-46
• 4.4.2 衛(wèi)星位置的插值方法46
• 4.4.3 衛(wèi)星位置的插值效果46-47
• 4.5 偽距重建47-49
• 4.5.1 偽距觀測(cè)量的提取47
• 4.5.2 信號(hào)傳輸時(shí)間的測(cè)量47-48
• 4.5.3 傳輸時(shí)間毫秒級(jí)的獲取48-49
• 4.5.4 傳輸時(shí)間亞毫秒級(jí)的獲取49
• 4.6 粗時(shí)間導(dǎo)航算法的實(shí)現(xiàn)49-52
• 4.7 本章小結(jié)52-53
• 第五章 基于云計(jì)算的 GPS 接收機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)53-67
• 5.1 系統(tǒng)組成53-55
• 5.1.1 客戶端架構(gòu)54
• 5.1.2 云端架構(gòu)54-55
• 5.2 工作流程55-57
• 5.2.1 客戶端的工作流程56
• 5.2.2 云端的工作流程56-57
• 5.3 客戶端構(gòu)建57-61
• 5.3.1 中頻數(shù)據(jù)采集平臺(tái)57-58
• 5.3.2 客戶端程序58-60
• 5.3.3 相關(guān)參數(shù)的獲取方式60-61
• 5.4 云端構(gòu)建61-63
• 5.4.1 先導(dǎo)系統(tǒng)簡(jiǎn)介62-63
• 5.4.2 云端服務(wù)程序63
• 5.5 客戶端與云端的聯(lián)合調(diào)試63-66
• 5.6 本章小結(jié)66-67
• 第六章 基于云計(jì)算的 GPS 接收機(jī)的測(cè)試67-77
• 6.1 定位精度測(cè)試67-73
• 6.1.1 靜態(tài)測(cè)試67-70
• 6.1.2 動(dòng)態(tài)測(cè)試70-73
• 6.2 定位時(shí)間測(cè)試73-74
• 6.3 功耗測(cè)試74-76
• 6.4 本章小結(jié)76-77
• 總結(jié)77-79
• 參考文獻(xiàn)79-83
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果83-84
• 致謝84-85
• 答辯委員會(huì)對(duì)論文的評(píng)定意見85

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 袁建國(guó);歐松林;;GPS接收機(jī)并行捕獲算法的研究[J];重慶郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年04期

2 朱偉剛;田厚勇;王琳琳;;基于精密單點(diǎn)定位技術(shù)的手持GPS接收機(jī)定位精度提升方法研究[J];長(zhǎng)春工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年04期

3 王艷東;楊紅雨;付海峰;劉劍;;基于機(jī)群編隊(duì)的無(wú)基準(zhǔn)站偽距差分GPS相對(duì)導(dǎo)航[J];中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào);2013年06期

  本文關(guān)鍵詞：基于云計(jì)算的GPS接收機(jī)的研究與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：345767