車載導航系統(tǒng)中數(shù)據(jù)處理與地圖匹配技術(shù)研究.pdf

1、車載導航系統(tǒng)通常以GPS接收機作為定位的主要手段，并以嵌入式地圖顯示方式將位置信息展示給用戶。GPS接收機主要包括信號接收、基帶處理和定位解算三部分；地圖顯示性能主要由地圖數(shù)據(jù)的空間結(jié)構(gòu)和地圖匹配算法決定。隨著智能交通系統(tǒng)的快速發(fā)展以及北斗二代導航系統(tǒng)星座的不斷完善，國內(nèi)車載導航系統(tǒng)發(fā)展迅速，研究GPS車載導航系統(tǒng)底層數(shù)據(jù)處理方法，有助于快速掌握衛(wèi)星導航及其車載應用的關(guān)鍵技術(shù)，為開展以北斗衛(wèi)星導航為基礎(chǔ)的應用開發(fā)提供理論基礎(chǔ)。論文針對G

2、PS車載導航系統(tǒng)所涉及到的關(guān)鍵數(shù)據(jù)處理技術(shù)展開研究，通過分析確定了解決方案和實現(xiàn)方法。
　　 (1)論文在分析確立以FPGA/DSP作為GPS接收機硬件實現(xiàn)方案的基礎(chǔ)上，通過對射頻芯片工作原理的研究，確定了合理的配置方法；為提高GPS定位結(jié)果的輸出頻率，采用基帶處理模塊全部由FPGA邏輯單元實現(xiàn)的方案，設計了C/A碼、載波復現(xiàn)模塊，相干積分模塊，環(huán)路濾波器模塊以及子幀同步模塊。
　　 (2)為能夠快速地將基帶處理結(jié)果中與

3、偽距相關(guān)的信息傳送至DSP中，采用EMIF(External Memory Interface)接口設計了通道可用檢測寄存器、偽距鎖存觸發(fā)寄存器、星歷緩存讀取寄存器、歷書緩存讀取寄存器等，以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性和易用性。
　　 (3)分析了DSP硬件平臺中定位解算的關(guān)鍵問題，著重探討了兩種偽距獲取方法的優(yōu)劣，仿真分析了衛(wèi)星軌道近似計算的誤差，完成了DSP導航解算數(shù)據(jù)處理，總結(jié)了具體實現(xiàn)時的注意事項。
　　 (4)作為車載

4、導航系統(tǒng)的重要組成部分，地圖數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)直接影響地圖程序的時間復雜度和空間復雜度。為提高地圖顯示和地圖匹配程序?qū)Φ貓D數(shù)據(jù)的提取速度，提出了由六種表文件組成的具有空間索引、名稱索引、道路拓撲等功能的空間數(shù)據(jù)構(gòu)建方案，并通過程序設計驗證了方案的正確性和實用性。
　　 (5)為分析地圖匹配算法對不同定位誤差的容忍性，提出依據(jù)實際地圖道路數(shù)據(jù)和實測GPS誤差模型產(chǎn)生模擬定位數(shù)據(jù)的方案。最后分析了常用地圖匹配算法，結(jié)合轉(zhuǎn)換后的地圖數(shù)據(jù)，對算