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全球定位系统(GPS)是美国研发的一种卫星导航定位系统,其能通过卫星提供精确的定位信息。而在某些特殊的场景,如隧道或高楼路段,卫星信号较弱甚至无信号。于是需要一种能在中断GPS信号后继续提供递推导航的GPS信号接收机。本文首先介绍了GPS定位原理,分析了GPS接收机实现导航定位的工作原理,卫星信号的捕获与跟踪,以及GPS的性能。提出了一种递推导航方案,此方案包括了前后向信号、陀螺仪信号、速度脉冲信号以及气压计信号。前后向信号使GPS接收机能够在无信号状态下,判定初始的方向信息,结合里程表速度脉冲信号,能够计算出对应时间里的行驶里程,完成递推导航的距离测量部分。而陀螺仪信号则是通过对陀螺仪输出的模拟电压信号采样,由A/D转换成相应的数字信号。GPS接收机对数字信号的处理,能够在递推导航状态判断出准确的行驶方向角度。论文介绍了CAN2.0B协议,并设计出相应的CAN网络节点硬件电路,使GPS芯片能通过此硬件电路与车辆系统的CAN总线进行通讯,并对CAN总线上的信息进行测试和验证,CAN模块实现了协议规范的功能应用。至此,GPS接收机能够与车载的CAN bus进行双向通讯,有利于车载应用的集成化和智能化。论文研究了气压计的工作原理,以及通过气压值计算相应海拔高度的方式。设计了基于BMP085器件的气压计硬件电路,器件通过I2C总线与GPS接收机的MCU进行通讯,并设计了采集气压数据的软件程序。对采集到的气压值进行分析后可知,在静止状态和运动状态的气压值换算成的海拔高度与GPS定位的海拔高度基本一致。结合Dead Reckoning模块的递推导航和气压计模块的海拔高度信息,能够完整的输出标准的NMEA-0183语句,真正意义上的实现惯性导航定位。在以上研究的基础上,对GPS接收机的各个模块进行优化整合。包括惯性导航模块、CAN智能通讯系统和气压计模块进行了整合,使之成为一个完整的、性能优良的系统,并在实际应用的环境下采集数据进行分析,该设计达到设计目标,工作性能良好。