卫星通信讲义

卫星通信导论一、卫星通信系统综述；二、卫星通信系统的结构、特点；三、通信系统的多址技术；四、卫星通信传输工程；五、VSAT系统简介；六、GPS系统简介；七、铱系统简介；目前全球无线通信技术的热点3GMMDSWLANWiMAXUWB全球移动通信系统全球卫星通信系统标准名称802.11X802.16aLMDSHomeRFHiperLAN2最大传输速率（物理层）54Mbps134.4Mbps14.kbps～155Mbps10Mbps54Mbps覆盖范围100m48km3~7km50m80mQoS不支持支持支持支持支持工作频带2.4/5GHz2～66GHz28GHz2.4GHz5GHz信道带宽25MHz1.5～28MHz1GHz5MHz25MHz主要优点高速度，低成本、应用成熟多用途，快速，远距离多业务、高带宽、超大容量应用成熟安全、移动性好、低功耗、低成本主要缺点覆盖太小，安全性较差正在开发中受天气影响较大、成本较高覆盖太小、速率较低、频带拥挤、不支持图像业务覆盖太小卫星通信系统的特点覆盖区域大，通信距离远，三颗同步卫星即可覆盖全球；频带宽，容量大；机动性好，不受地理条件限制；通信可靠性高，质量好而稳定；费用与距离无关；有多址能力，组网灵活；可实现区域及全球个人移动通信。通信卫星的分类按轨道分：赤道轨道，极轨道，倾斜轨道，同步卫星，移动卫星，GEO，MEO，LEO；按通信范围分类：国际通信卫星，区域性通信卫星，国内通信卫星；按用途分类：综合业务通信卫星，军事通信卫星，海事通信卫星，电视直播卫星，气象卫星等；按转发能力分类：无星上处理能力，有星上处理能力；按频段分类0.1-0.3（GHz），VHF，移动、导航业务；0.3-1.0，UHF，移动、导航业务；1.0-2.0，L，移动业务、指令传输；2.0-4.0，S，移动业务、指令传输；4.0-8.0(4/6)，C，固定业务；8..0-12.0，X；12.0-18.0(12/14)，Ku，固定、DSS业务；18.0-24.0，K；24.0-30.0，Ka；33.0-50.0，Q；50.0-75.0，V。按重量分类大型卫星，Large，>1000kg，>1亿美元；小卫星，Small，500-1000kg，0.5-1亿美元；微小卫星，Mini，100-500kg，500-2000万美元；微卫星，Micro，10-100kg，200-300万美元；纳卫星，Nano，<10kg，<100万美元；皮卫星，Pico，<1kg。世界卫星通信发展简史1000AD中国发明火箭1945AutherCClarke提出三颗同步卫星覆盖全球1957前苏联发射世界上第一颗卫星SPUTNIK1963美国发射世界上第一颗同步卫星SYNCOM1964INTELSAT建立1965第一颗商用同步卫星INTELSAT-11979INMARSAT（海事）建立1970中国发射第一颗卫星DFH-1世界卫星通信发展简史截止1999年底全球有300颗同步通信卫星提供60％洲际通信和100％国际电视转播全球在轨转发器4467个正在建造的转发器1793个1997年世界卫星市场售业额512亿美元2007年预计达1900亿美元2004－2010年将发射350颗同步通信卫星

中国卫星通信的发展史1000AD中国发明火箭；1970中国发射第一颗卫星DFH-1；1984年4月，发射了第一颗试验用“同步通信卫星”

STW-1（即东方红二号）；1986年2月于我国西昌发射场，用长征3号火箭成功发射第二颗“实验通信卫星”STW-2；

1988年3月，又于西昌发射场，用长征3号火箭发射成功第一颗“实用通信卫星”，即“东二甲”卫星；到2002底中国共发射约60颗卫星。卫星通信在在中国的特特殊地位地域辽阔，，960万平方公里里，东西南南北跨度均均超过5000公里，地形形复杂，山山区占31%，高原26%，丘陵10%，平原仅占31%；人口众多，，13亿人口，8亿农村人口口，全国1/5以上行政村尚无无电话；经济增长迅迅速，西部部和农村经经济发展尤尤为重要。。空间站卫星系统的的结构卫星的主要要设备包括括下列七七大系统位置与姿态态控制系统统；天线系统；转发器系统统；遥测指令系系统；电源系统；温控系统；入轨和推进进系统。推进系统的的自旋控制制我国自制卫卫星的发展展情况1970年4月24日东方红一一号1975年11月26日返回式遥遥感卫星1984年4月8日试验通信信卫星1986年2月1日东方红二二号甲1988年3月7日东方红二二号甲1988年12月22日实用通信信卫星1990年2月4日实用通信信卫星1997年5月12日东方红三三号甲1970年4月24日发射的第第一颗人造造地球卫星星。星上的仪器器舱装有电电源、测轨轨用的雷达达应答机、、雷达信标标机、遥测测装置、电电子乐音发发生器和发发射机、科科学试验仪仪器等。卫星的的主要要任务务是向向太空空播放放“东方红红”乐曲，，同时时进行行卫星星技术术试验验，探探测电电离层层和大大气密密度。。星上采采用银银锌蓄蓄电池池作电电源，，电池池寿命命有限限，卫卫星运运行20天后，，电池池耗尽尽，“东方红红”乐曲停停止播播放，，卫星星结束束了它它的工工作寿寿命。。东方红红一号号微小卫卫星的的应用用国际空空间站站•总质量量423吨、长长108米、宽宽88米，密密封舱舱容积积达1202立方米米•运行高高度397KM，倾角角51.6度•空间站站由多多个模模块组组合而而成•第一舱舱“曙光”号功能能货舱舱和服服务舱舱已于于发射射成功功国际空空间站站•建造分分三个个阶段段1994-1998试验航航天飞飞机与与俄“和平”号空间间站对对接1998-2000初期装装配阶阶段，，建立立空间间站核核心部部分，，第一一批宇宇航员员登上上空间间站2000-2004最后装装配阶阶段•我国参参与了了其中中“阿尔法法”磁谱仪仪的研研制•主要用用于微微重力力科学学、空空间材材料加加工、、对天天地观观测等等活动动通信系系统的的多址址技术术正交性性原理理发射机机1发射机机2发射机机N信道接收机机多址系系统的的信道道容量量理想AWGN的信道道容量量：多址系系统的的信道道容量量：N0——AWGN的功率率谱密密度通信系系统的的多址址技术术FDMATDMACDMASDMAALOHAFTCODEFDMA采用FDD的双工工模式式………信道带宽信道n信道1功率时间移动台收（基站发）移动台发（基站收）信道n信道1信道2收发间隔FDMA的信道道容量量单用户户的信信道容容量：：对于固固定的的带宽宽W，随着着用户户数量量K的增加加，总总的容容量是增增加的的，但但是分分配给给每个个用户户的容容量和和带宽宽却逐逐渐减减少，因因此实实际上上总的的信道道容量量不可可能无无限的的增加加。总的信信道容容量：：TDMA1.TDD的双工工模式式：2.子帧的的捕获获和同同步CH1CH2时隙….CH1CH2时隙….上行帧下行帧功率频率时间GSM的帧长长为4.6ms，每帧8个时隙隙。TDMA的信道容容量TDMA的信道容容量与FDMA相同，但但是从应应用的观点来说说，TDMA中当K很大时，，对发送送机来说说，保持发送送机功率率为K*S是不可能能的。因因此，用用户的数量在在实际应应用中存存在限制制。单用户的的信道容容量：CDMA逻辑信道道2逻辑信道道1逻辑信道道3逻辑信道道N码字（伪伪随即序序列）频率时间CDMA的信道容容量每个用户户的容量量由于系统统使用同同样的频频段，因因此在极极端状况况有可能能其他所有有的（K-1）个用户户成为噪噪声。CDMA移动通信信技术关键技术术：1.扩频通信信；2.软切换；；3.功率控制制技术；；4.多径分集集接收；；CDMA的主要技技术特点点大容量；；单一无线线信道；；软切换；；话音激活活技术；；具有所有有扩频技技术的特特点；SDMA空分多址址是通过过空间的的分割来来区别不不同的用用户（达到正正交性）），目前前主要采采用自适适应阵列列天线来实现现。它的的主要参参数包括括：工作作频点、、波束夹角和和波束覆覆盖的半半径。随即多址址技术1、概念；；2、分类：：ALOHA，CSMA，PRMA3、ALOHA的性能指指标：通过量；；分组平均均延时；；信道利用用率；第四章卫卫星通通信系统统的链路路传输工工程1、卫星通通信系统统的信道道模型；；2、卫星移移动通信信的链路路特性；；3、星－地地链路损损耗；4、卫星通通信全链链路质量量多径信道道模型是接收端端接收到到的信号号；是是由于于多径效效应产生生的不同衰落落的衰落落系数，，对应于于时变系系统，衰衰落系数数是随时时间变化的,是时间的的函数；；在时不不变系统统中，衰衰落系数数为一组组固定的常常数。是是系统的的时延；；是是频偏偏；是是信道中中的噪声；；L是信道中中的路径径数目；；A是整体信信道对信信号幅度度的增益。与多径信信道等效效的FIR滤波器卫星通信信的链路路特性1.频率选择择性失真真：由信道相相干带宽宽和发送送信号带带宽之差差引起的不不同频率率下的增增益和相相位变化化；通过来来分析析。2.衰落失真真：由信道的的时变引引起的，，主要是是多普勒勒频移。噪声与干干扰P39系统热噪噪声1、等效噪噪声温度度噪声功率率谱密度度：输出噪声声功率：：其中：宇宙噪声声外部环境境干扰其他干扰扰2、有耗无无源网络络的等效效噪声温温度3、级联网网络的等等效噪声声温度星－地链链路损耗耗1、自由空空间传播播损耗：：````````````````````馈线（波波导）损损耗P40LF：馈线损损耗，dB；T0：环境温温度；k：波耳耳兹曼常常数；B：带宽；；级联网络络的噪声声N级网络的的级联总总噪声星－地链链路损耗耗2、链路附附加损耗耗：大气吸收收损耗；；雨衰；大气折射射干扰；；电离层的的闪烁与与多径；；卫星通信信全链路路质量一、链路路预算分分析：发射机信道接收天线线发射天线线接收机馈线损耗耗馈线损耗耗信噪比的的预算接收系统统的等效效噪声温温度卫星通信信全链路路传输质质量链路预算算的案例例一、上行行链路的的载波噪噪声温度度比；二、下行行链路的的载波噪噪声温度度比；5.GPS系统5.1GPS的发展；；5.2GPS系统结构构；5.3GPS定位的基基本原理理；5.4GPS信号结构构和接收收机基本本工作原原理；5.5GPS功能模块块的应用用案例。。5.1GPS的发展历历史一、早期期的卫星星三角测测量技术术；已知A,B两点的坐坐标位置置，通过过在三点点的卫星星摄影图片片，利用用立体几几何的简简单原理理对C点的坐标标作出估计计。5米的点位位精度。。二、基于于多普勒勒定位的的NNSS（海军卫卫星导航航系统））；利用开普普勒效应应测量地地面观测测站与卫卫星的距距离或距离差差，得到到观测点点的坐标标。5.1GPS的发展历历史1958年12月开始，，U.S.和Hopkins大学研制制。到1961年11月，先后后发射了了6颗用于试试验的““子午卫星（（极轨道道卫星））”。卫卫星高度度950～1200km，每隔2小时可观观测到一一次。它它由三部部分组成成：子午卫星、、地面跟跟踪网和和用户接接收机。。地面跟踪踪网：跟跟踪站、、计算中中心、注注入站、、海军天文文台和控控制中心心。它们们的任务务是测定定各卫星的轨轨道参数数，并定定时将这这些数据据和时间间信号注入到到相应的的各颗卫卫星上，，以便卫卫星可以以按时向地面面播发。。5.1GPS的发展历历史用户接收收机：用来接接受卫星星发射的的信号、、测量多多普勒频移移、解译译轨道参参数和计计算接收收机三维维地心坐标。1967年7月，美国国政府将将解密的的子午卫卫星部分分电文给予予民用。。70s中期，我我国引进进该系统统接收机机，并进行了了几次大大规模的的多普普勒定位位项目：：联合测测设的全国国卫星多多普勒大大地网、、西北地地区卫星星多普勒勒定位网、、全国陆陆地海洋洋卫星定定位网、、南极长长城测量量等。点精精度可达达到分米米级。缺陷是：：无法法真正实实现实时时性。5.1GPS的发展历历史三、GPS系统：特点点：高精精度、全全天候、、高效率率、多功功能、易操作、、应用广广等。成为当今今世界上上最实用用，也是应用最最广泛的的全球精精密导航航、指挥挥和调度度系统。。利用用卫星星星历和载载波信号号传播时时间差测测距，并通过坐坐标转换换算法（（WGS-84大地坐标标系地面网坐标标）。1973年12月美国国国防部立立项，投投资200亿美美元，，于于1989年完完成成实实验验系系统统测测试试并并正正式式投投入入运运营营，，5.1GPS的发发展展历历史史1994年建建成成完完整整的的GPS系统统，，国国防防部部于于1996年12月31日停停止止了了之之前前提提供供全全球球定定位位、、导导航航和和测测量量用用的的NNSS系统统，，正正式式进进入入GPS时代代。。另外外，，有有前前苏苏联联研研制制开开发发成成功功了了GLONASS系统统（GlobalNavigationSatelliteSystem），，欧欧洲洲空空间间局局正在在发发展展以以民民用用为为主主的的NAVSAT系统统。。5.1GPS的发发展展历历史史GPS提供供的的主主要要业业务务：：海陆陆空空运运动动目目标标的的导导航航、、监监控控、、管管理理、、报报警警和救救援援；；大地地测测量量、、工工程程测测量量、、变变形形检检测测、、地地籍籍测测量量、、航空空摄摄影影测测量量和和海海洋洋测测绘绘；；森林林火火灾灾定定位位、、提提供供精精密密标标准准时时间间、、物物理理探探矿及及检检测测地地壳壳运运动动等等。。5.2GPS的系系统统结结构构空间间星星座座部部分分：：包包括括GPS工作作卫卫星星和和备备用用卫星星；；地面面监监控控部部分分：：控控制制整整个个系系统统和和时时间间，，负负责轨轨道道检检测测和和预预报报；；用户户设设备备部部分分：：各各种种兼兼容容的的接接收收机机。。一、、空空间间星星座座部部分分21颗工工作作卫卫星星和和3颗备备用用卫卫星星均均匀匀分分布布在在6个轨轨道道面上上；；迄今今为为止止，，设设计计了了三三代代卫卫星星：：Block1、Block2和Block3；功能能：：1、向向广广大大用用户户连连续续发发送送定定位位信信息息；；2、接接受受和和存存储储地地面面站站发发来来的的卫卫星星导导航航电电文文等等信信息息；；3、接接受受地地面面监监控控站站的的控控制制；；4、通通过过星星载载的的高高精精度度““铷铷””钟钟和和““铯铯””钟钟，，提提供供精精密密的时时间间标标准准。。二、、地地面面站站1、主主控控站站：：1个设在在美美国国本本土土的的科科罗罗拉拉多多州州斯斯本本斯斯，，主主要要用用来来产生生参参数数和和控控制制卫卫星星等等；；2、检检测测站站：：5个数据据自自动动采采集集中中心心，，分分布布在在美美国国本本土土和和三三大大洋洋的美美军军军军事事基基地地；；3、注注入入站站：：3个将主主控控站站的的导导航航电电文文注注入入到到相相应应卫卫星星的的存存储储器器。。三、、用用户户端端设设备备包含含各各种种兼兼容容GPS系统统的的不不同同公公司司的的产产品品；；设备备由由GPS接收收机机及及其其天天线线、、CPU、电电源源和终终端端设设备备等等部部分分构构成成；；目前前主主要要有有徕徕卡卡（（Leica）公公司司、、天天宝宝（（Trimble）公司司、、阿阿士士杰杰（（Ashtech）公公司司、、Koden、Garmin。5.3GPS基本本工工作作原原理理通过过接接受受（（只只需需接接受受无无需需发发送送））来来自自至至少少4颗工工作作卫卫星星的的导导航航电电文文，，利利用用其其中中的的时间间信信号号（或或者者载载波波相相位位偏偏移移））计计算算接接收收点点与与卫卫星星的的距距离离，，在得得到到卫星星星星历历的情情况况下下接接收收点点的的位位置置（（纬纬度度、、经度度和和高高度度））就就可可以以精精确确地地确确定定。。卫卫星星作作为为测测量量位置置标标记记并并利利用用一一个个时时间间标标记记，，通通过过三三角角关关系系来来确定定纬纬度度、、经经度度和和高高度度（（基基于于WGS-84大地地坐坐标标系）），，然然后后转转换换为为各各个个国国家家大大地地坐坐标标系系，，然然后后根根据不不同同的的业业务务进进行行信信息息处处理理。。5.3GPS基本本工工作作原原理理卫星星星星历历每一一颗颗卫卫星星都都会会广广播播其其星星历历表表，，该该星星历历表表包含含用用来来计计算算其其轨轨道道位位置置的的轨轨道道要要素素，，由由地地面面控制制站站不不断断地地更更新新和和修修正正。。时间间系系统统1、作为为原子子级时时间基基准；；2、利利用时时间计计算传传输延延迟。。载波相相位偏偏移即多普普勒频频移5.3.不同的的定位位方式式一、单单点定定位和和相对对定位位；单点定定位采采用延延迟时时间定定位方方式。。相对定定位（（差分分定位位），，还可可以使使用载载波相位观观测定定位方方式。。二、动动态定定位和和静态态定位位；三、精精准定定位服服务（（PPS）和标标准定定位服服务（（SPS）5.3美方的的SA政策SA：SelectiveAvailability，选择择可用用性认认为的的施加误误差以以降低低GPS卫星的的星历历精度度和星星载时时钟频率率精度度，以以限制制民用用和他他国利利用GPS进行实时（（或快快速））和较较高精精度的的定位位。在在SA信号的影响响下，，SPS的单点点定位位精度度从20～30m降到100m（水平平）和和150m（垂直直）削弱SA的策略略：1、建立立独立立的GPS卫星测测轨系系统；；2、开发发多系系统兼兼容的的接收收机；；3、发展展差分分定位位技术术；4、开展展传输输工程程技术术的研研究。。日本区区域性性导航航卫星星系统统计划划日本科科学与与技术术厅于于1996年提出出建立立一个个区域域性导航卫卫星系系统，，拟通通过在在通信信卫星星上搭搭载导导航载载荷来来实现，，其星星座由由1颗地球球静止止轨道道卫星星和3颗或8颗低轨轨道卫星星组成成。这这一建建议虽虽因美美国的的反对对而搁搁浅，，但日日本并未未彻底底放弃弃原来来的打打算。。日本本科学学与技技术厅厅于1997年3月要求求日本本宇宙宙开发发事业业团用用7年时间间开发发导航卫星星的关关键技技术，，如研研制星星载高高精度度氢原原子钟钟和精精密定轨技技术、、卫星星轨道道保持持技术术等。。日本本计划划在1999年以后发发射“多功能能运输输卫星星”(MTSAT)。该卫卫星服服务于于国际民航航组织织提出出的通通信导导航监监视／／空中中交通通管理理系统统，并建立立基于于MTSAT卫星的的GPS增强系系统，，包括括增发发GPS格式的测测距信信号。。中国民民间卫卫星导导航应应用的的情况况按照美美国的的经验验，开开展导导航军军事应应用的的同时时开发发民间应应用，，可广广泛带带动导导航产产品市市场。。美国国政府府部门门在2000年5月宣称称，其其GPS设备全全球范范围有有用户户400万以上，有有关GPS商品和和服务务的应应用市市场在在今后后3年内将将翻一番，，即由由80亿上升升至160亿美元元以上上。欧欧洲导导航市市场估计在在2025年间用用户设设备收收益为为880亿欧元元，服服务收收益为1120亿欧元元，由由伽利略略引起的的欧洲洲设备备工业业出口口为700亿欧元元，总总和为为2700亿欧元元。其其中新新兴的的最有有希望望的道路路交通通应用用占77％，海海运占占1％，民民航和和铁路路各占占不到1％，其其他如如精细细农业业、海海上勘勘探、、大地地测量量和精精密时间间同步步等占占21％。伽利略略计划投资资为35亿欧元，中国民间卫卫星导航应应用的情况况预计2005～2025年间（相当当于两代伽伽利略卫星星）民用经济效益益为900亿欧元，返返回政府的的直接与间间接税收是450亿欧元，提提供10万个高新技技术就业机机会。中国民用卫卫星导航市市场广阔，，潜在经济济效益巨大，是今后后可持续发发展的重要要因素。在在本国自主主卫星导航系统统正式运行行以前，中中国民用卫卫星导航目目前主要集中于于对GPS的应用.中国自主研研制的第一一代

卫星星导航定位位系统2000年10月31日和12月21日中国相继继成功发射射第一颗和第第二颗导航航定位试验验卫星。报报道称中国国将自行建立第第一代卫星星导航定位位系统――北斗星导航航系统。5.4GPS的信号结构构GPS卫星信号包包括：载波、测距码和数据码测距码包括括：C/A码（粗捕获获码）和P码（精密测测距码）时钟基本频频率为：10.23MHz。调制方式为为：BPSK（0度的幅值为为1，代表逻辑辑“1”，180度代表逻辑辑“0”）测距码的产产生基本频率10.23MHzL1＝1575.42MHzL2＝1227.6MHzC/A码1.023MHzP码10.23MHzP码10.23MHz无测距码的产产生L1载波C/A码电文P码L2载波90度相移－模2加－混频C/A码和P码的产生两种码字都都由最长线线性一位寄寄存器码序序列（m序列）产生生的复合码码。m序列：由多多级反馈移移位寄存器器电路产生生。编码电路范范例如下图图：异或运算噪声通信理理论M序列统计特性是是（每个周周期内）：：1、“0”、“1”出现的次数数基本相等等（只相差差一次）；；2、长度为n的游程出现现的次数比比长度为n+1的游程出现的的次数多一一倍；相关特性：：具有非常常好的相关关特性。互相关函数数的定义：：自相关函数数的定义：：M序列的自相相关特性一个周期RmGPS卫星的数据据码（导航航电文）导航电文是是用户来定定位和导航航的数据基基础。主要包括：：卫星星历历、时钟改改正、电离离层时延改改正、工作作状态信息息以及由C/A码捕获P码的信息。。12345123456789106sec0.6sec1个主帧1个子帧1个字码0.02sec子帧4、5含25页30sec数据码结构构遥测码（TLW，TelemetryWord）转换码（HOW，HandOverWord）1、第一数据据块（第1帧）：标标示码、时时延差改正，星期期序号，卫卫星的健康康状况，数数据龄期，卫星星时钟改正正系数；2、第二数据据块（第2、3帧）：开开普勒六参参数，轨道摄动九九参数，时时间两参数数；3、第三数据据块（第4、5帧）：包括括所有系统统内的卫星的的历书数据据。接收机分类类1、按用途分分类：导航型接收收机：车载载型、航海海型和航空空型；测地型接收收机：授时型接收收机：2、按接收机机的载波频频率分类：：单频接收机机；双频接收机机；接收机分类类3、按接收机机通道数分分类：多通道接收收机；序贯通道接接收机；多路复用通通道接收机机；4、按接收机机工作原理理：码相关型接接收机；平方型接收收机；混合型接收收机；干涉型接收收机；接收机的组组成一、接收机机的天线单单元：包括天线和和前置放大大器；天线类型：：单板天线线、四螺旋旋形天线、、微带天线、锥形形天线。二、接收机机主机：1、变频器2、信号通道道3、存储器4、微处理器器5、显示器和和控制部分分5.4接收机定位位工作原理理GPS单点定位结结果参考于于WGS-84坐标系，电电子地图的制制作一般是是以原始的的地形图或或地籍图为为基础，通过数数字化来实实现的。为为了与电子子地图的当当地坐标系或高高斯坐标相相一致，将将目标位置置显示在屏屏幕上，还需进进行坐标转转换。大地坐标到到平面坐坐标的的直接转转换公式为：：在以上所建建立的两种种坐标系间间的直接转转换关系式式中没有考考虑高程，，当地图上上不同区域域的高程发发生变化时时，利用这这样的直接接转换必然然会产生投投影误差，，由此而得得的转换结结果也会存存在一定的的误差，所所以这种转转换公式只只适用于城城市或者平平原丘陵地地区，这时时计算得的的平面坐标标与实际的的平面坐标标误差很小小，对于实实现系统的的功能并无无大碍。GPS接收机对码码的量测就就可得到卫卫星到接收收机的距离，由于含含有接收机机卫星钟的的误差及大大气传播误误差，故称为伪距。。对C/A码测得的伪伪距称为C/A码伪距，精精度约为20米左右，对对P码测得的伪伪距称为P码伪距，精精度约为2米左右。接收机定位位工作原理理GPS应用实例——基于嵌入式式系统的便便携式GPS跟踪系统的的设计摘要：随着嵌入式式系统的发发展，GPS、电子地图图同便携式设设备相结合合的技术具具有广阔的的应用前景景，本系统将GPS接收板与JingWei，充分利用用JingWei板资源，实实现了全球球定位系统统与电子地地图相结合合的目标定位跟跟踪，它可可以对静态态目标定位位和动态目目标追踪、显示示追踪路径径，并能将将当前目标标所在位置置的经纬度数据据根据POCSAG协议进行编编码，通过过发送模块实时发发送出去，，供监控设设备接收。。关键词：JingWei;GPS；电子地图图；定位跟跟踪；1.设计目标接收功能；；定向功能；；地图显示及及操作功能能；跟踪功能；；发送功能；；2.设计方案2.设计方案本设计方案案考虑到GPS和电子地图图的实时性性，JingWei板的高性能能，将GPS和电子地图图结合在一起，完成成目标的跟跟踪功能。。2.1硬件结构GPS25-LVS接收板JingWei嵌入式系统统发射机2.2软件流程2.3系统界面3.系统的实现现3.1电子地图3.2GPS与嵌入式系系统的数据据交换目前许多GPS厂商遵循NMEA0183协议对PDA掌上电脑开开发了多种种导航型GPS接收机。这这些接收机提供了串串行通信接接口，串行行通信的参参数为：波特率4,800bps，8位数据位，，1位停止位，，无奇偶校验。。GPS接收机与掌掌上电脑通通信时，通通过串口每秒钟发发送1组数据，包包括大约10条语句。通通信过程为：打开串口~配置串口~设置串口超超时~读写串口~关闭3.3跟踪的基本本原理本系统通过过GPS接收机得到到目标(携带GPS的目标)当前的经纬纬度信息，，经过坐标标转换得到到目标在电电子地图上的的坐标，并并且在地图图上将相应应的位置显显示标记，使观观测者能够够清楚地知知道目标的的当前位置置。从GPS接收机不断断地得到目目标的当前前位置，并并不断地刷新其在在地图上的的标记，这这样就能够够清楚地观观察到目标经