基于FPGA+DSP的GPS/INS深组合一体化电路系统技术方案

技术编号:14280419 阅读:88 留言:0更新日期:2016-12-25 01:35
本新型属于电路系统,具体涉及一种基于FPGA+DSP的GPS/INS深组合一体化电路系统。一种基于FPGA+DSP的GPS/INS深组合一体化电路系统,包括:作为核心的FPGA和DSP,其中FPGA负责接收来自三轴加速度计、三轴陀螺仪和GPS射频前端的信号,DSP负责接收对外通信接口的信号,FPGA和DSP均接收来自温补晶振的信号,FPGA和DSP之间通过EMIF接口通信。本新型的效果是:采用一体化设计,不但电路设计简单,算法和软件也得到化简。

【技术实现步骤摘要】

本新型属于电路系统,具体涉及一种基于FPGA+DSP的GPS/INS深组合一体化电路系统
技术介绍
惯性导航系统(Inertial Navigation System),一般简称为惯导(INS)。由于累积误差不能长时间独立工作,常与GPS接收机一起做组合导航。GPS/INS深组合导航系统是一个相互辅助的系统,对GPS和INS的信息融合实时性、同步性要求很高,客观上要求深组合导航系统必须是一体化设计。INS的导航计算机与GPS接收机的核心电路都是DSP+FPGA系统。在电路设计上,导航计算机和卫星接收机存在很大的重合,两个系统可以合二为一,共用一个DSP,一个FPGA,简化了系统设计,减小了系统体积、功耗。两个系统可以共用相同的时钟源,消除了系统之间的钟差。信息交互不再受限于外部通信,为信息融合消除了硬件壁垒。
技术实现思路
本新型针对现有技术的缺陷,提供一种基于FPGA+DSP的GPS/INS深组合一体化电路系统。本新型是这样实现的:一种基于FPGA+DSP的GPS/INS深组合一体化电路系统,包括:作为核心的FPGA和DSP,其中FPGA负责接收来自三轴加速度计、三轴陀螺仪和GPS射频前端的信号,DSP负责接收对外通信接口的信号,FPGA和DSP均接收来自温补晶振的信号,FPGA和DSP之间通过EMIF接口通信。如上所述的一种基于FPGA+DSP的GPS/INS深组合一体化电路系统,其中,
所述的DSP负责定位解算,惯性传感器信号采样,惯性传感器误差补偿,惯性导航运算,组合导航滤波修正,对外通信。如上所述的一种基于FPGA+DSP的GPS/INS深组合一体化电路系统,其中,所述的FPGA负责GPS信号捕获、跟踪、信号解调、信息提取。本新型的效果是:采用一体化设计,不但电路设计简单,算法和软件也得到化简。首先省去了两套系统通信的环节,还省去了一份驱动程序,由于陀螺、加速度计,还有伪距、伪距率在同一时刻采样,不再需要信息时间同步。GPS解算和导航运算可以共用很多软件模块,进一步简化了软件设计,缩小代码体积。特别的,信息不再是单向的从GPS接收机到INS。一体化设计为INS辅助GPS接收机提供了途径。为实现深组合导航系统提供了硬件基础。附图说明图1为本新型的一种基于FPGA+DSP的GPS/INS深组合一体化电路系统。具体实施方式如附图1所示,一种基于FPGA+DSP的GPS/INS深组合一体化电路系统,包括:作为核心的FPGA和DSP,其中FPGA负责接收来自三轴加速度计、三轴陀螺仪和GPS射频前端的信号,DSP负责接收对外通信接口的信号,FPGA和DSP均接收来自温补晶振的信号,FPGA和DSP之间通过EMIF接口通信。所述的DSP负责定位解算,惯性传感器信号采样,惯性传感器误差补偿,惯性导航运算,组合导航滤波修正,对外通信。所述的FPGA负责GPS信号捕获、跟踪、信号解调、信息提取。上述系统完成了GPS信号处理,GPS定位解算,惯性传感器信号采样,惯性传感器误差补偿,惯性导航运算,组合导航滤波修正,对外通信等功能。对GPS接收机来说,FPGA负责GPS信号捕获、跟踪、信号解调、信息提取等任务。对惯导来说,FPGA负责陀螺、加速度计的信号采样和数据缓冲。对组合导航系统来说,陀螺、加速度计的采样,以及GPS接收机伪距、伪距率的采样,都是在一个时钟信号下采集。消除了时间误差,省去了双系统的信号时间同步。DSP负责GPS定位解算,惯性传感器误差补偿,惯性导航运算,组合导航滤波修正,以及对外通信、配置硬件、调度FPGA硬件资源等工作。DSP与FPGA通过EMIF接口通信,通过外部定时中断读取陀螺、加速度计信息,以及GPS卫星的伪距、伪距率、星历等。EMIF是外部存储器接口,保证了足够的通信带宽。采用一体化设计,不但电路设计简单,算法和软件也得到化简。首先省去了两套系统通信的环节,还省去了一份驱动程序,由于陀螺、加速度计,还有伪距、伪距率在同一时刻采样,不再需要信息时间同步。GPS解算和导航运算可以共用很多软件模块,进一步简化了软件设计,缩小代码体积。特别的,信息不再是单向的从GPS接收机到INS。一体化设计为INS辅助GPS接收机提供了途径。为实现深组合导航系统提供了硬件基础。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于FPGA+DSP的GPS/INS深组合一体化电路系统,其特征在于,包括:作为核心的FPGA和DSP,其中FPGA负责接收来自三轴加速度计、三轴陀螺仪和GPS射频前端的信号,DSP负责接收对外通信接口的信号,FPGA和DSP均接收来自温补晶振的信号,FPGA和DSP之间通过EMIF接口通信。

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA+DSP的GPS/INS深组合一体化电路系统,其特征在于,包括:作为核心的FPGA和DSP,其中FPGA负责接收来自三轴加速度计、三轴陀螺仪和GPS射频前端的信号,DSP负责接收对外通信接口的信号,FPGA和DSP均接收来自温补晶振的信号,FPGA和DSP之间通过EMIF接口通信。2.如权利要求1所述的一种基于F...

【专利技术属性】
技术研发人员:王大雨
申请(专利权)人:北京自动化控制设备研究所
类型:新型
国别省市:北京;11

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