全球导航卫星系统是一种基于人造卫星的、可在全球或近地表面为用户提供全天候的3维坐标和速度以及时间的无线电导航定位系统。随着GNSS的发展完善,旧有单模式、单频率接收机逐渐无法迎合高精度要求,研制多模多频GNSS接收机已成为当今研究的热点。如今我国GNSS接收机大多依赖国外OEM产品,普遍存在成本高、功耗高、体积大和通用性低等问题。本课题主要以GPS、GLONASS和BDS系统为主要研究应用对象,研制基于ARM+Linux一体化嵌入式多模多频GNSS硬件系统。通过深入研究GNSS系统的应用现状及其接收机的研究现状,指出当下GNSS接收机的发展趋势,从接收机的功能需求和性能需求两方面展开分析,论述本课题的设计目标是提高GNSS接收机的可靠性和通用性,优化硬件平台成本、功耗和体积。根据本课题的设计目标进行系统整体架构设计,对接收机硬件平台各模块和软件平台嵌入式的设计论证,根据功耗、体积等性能指标对器件进行选型,采用成熟OEM板卡的BDM683作为导航接收板卡和基于Cortex-A8内核的AM3358作为主处理器芯片,设计导航接收模块与AM3358通讯的串口与网口电路。根据接收机功能需求,对AM3358最小系统和启动电路进行了最简模块化设计,满足硬件系统的低成本、低功耗需求。外围设计多通道通信接口模块,可实现串口RS232通讯和RS485通讯、USB口通讯、以太网通讯和CAN总线通讯,满足平台在复杂情境下的数据传输要求,有效提高GNSS接收机通用性和集成度。为满足硬件系统的高可靠性要求,设计大容量数据存储模块,扩展512MB Nand Flash存储和2GB DDR3 SDRAM存储,并可插SD卡。根据功能需求,设计电源模块和用户交互模块等。本课题较为详细深入的研究如何在嵌入式系统中实现导航接收模块程序的关键技术,具体的研究移植工作有:确定软件平台采用嵌入式Linux系统对AM3358进行开发,搭建嵌入式Linux的开发环境,实现Uboot移植、内核裁剪移植和文件系统制作,设计导航接收模块驱动程序以及导航接收模块程序,完成软硬件系统的嵌入式一体化设计。本文设计了一种以ARM Cortex-A8处理器为控制平台的能够兼容GPS、GLONASS和BDS导航系统的GNSS接收机。实验表明,GNSS接收机的各模块功能正常,静态定位的精度可达5m,动态定位可见卫星数目多以及位置分布优,证明此多模多频GNSS接收机可实现正常定位。硬件PCB板尺寸为150mm×6mm×10mm,功耗为3W,满足低功耗、小体积要求。冷启动时间:小于60s,热启动时间:小于30s,支持BDS B1/B2/B3+GPS L1/L2/L5+GLONASS L1/L2信号。该接收机的信号捕获、跟踪方法正确可行,具有良好的通用性和可扩展性。