PDA 环境下 GPS 信号的接收和处理方法
本文首先介绍 GPS 信号的数据格式,并对系统的软硬件环境及串行通信进行描述。最
后,设计 GPS 信号处理模块,详细说明如何使用嵌入式程序语言开发串口通信程序,并给
出具体步骤和部分实现代码。
关键词 GPSPDA 串口通信 Windows CE
引言
3PS 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。
串行通信
每个 PocketPC 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。WindowsCE 使用了通信驱动程序 Comm.drv,以便使用标准的 WindowsAPI 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。
GPS 数据格式
NMEA0183 协议是美国国家海洋电子协会(NationaIMarineElectronlcsAssociation)
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。
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