２０１５年第３期 （总第１４７期） 信息通信 ＩＮＦＯＲＭＡＴ１０Ｎ＆ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩｏＮＳ ２０１５ （Ｓｕｍ．Ｎｏ １４７） 基于ＧＮＳＳ—ＳＤＲ低成本ＧＰＳ软件接收机的设计与实现 冯准，刘冬梅 （兰州交通大学电子与信息工程学院，甘肃兰州７３００７０） 摘要：采用ＲｅａｌｔｅｋＲＴＬ２８３２Ｕ芯片方案的数字广播电视接收器，利用软件去控制接收器内部参数，使ＧＰＳ Ｌ１频段信号 经Ｒ８２０Ｔ调谐到一低中频信号，ＲＴＬ２８３２Ｕ对其采样并将数据通过ＵＳＢ接口传输至上位机，利用ＧＮＳＳ．ＳＤＲ对所得数 据进行解调，捕获，跟踪与定位解算，实时输出位置信息并生成ＫＭＬ等文件。实验结果表明，低成本的ＤＶＢ—Ｔ用于ＧＮＳＳ 系统定位是可行的。 关键词：ＤＶＢ．Ｔ；全球卫星导航；软件接收机；ＧＮＳＳ．ＳＤＲ 中图分类号：Ｕ２８４．４８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３．１１３ｌ（２０１５）０３．００６５．０２ Ｉｎｍｋ／ｓｒｃ／ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ／ｓｉｇｎａｌ￣ｔｕｃｅ／ａｄａｐｔｅｒｓ／ｒｔｌｓｄｒｓｉｇｎａｌｓｏｕｒｃｅ．ｈ １概述 本文介绍了一种极低成本ＧＰＳ软件接收机的实现方法。 ＤＶＢ—Ｔ接收器的本职功能是作为数字广播电视接收器使用， 收看数字广播电视。它所采用的ＲｅａｌｔｅｋＲＴＬ２８３２Ｕ芯片方案 可被任意修改内部寄存器参数，使得它能够成为便宜的ＳＤＲ 射频前端。ＲＴＬ２８３２Ｕ的关键特性在于他能够把原始的ＩＯ信 号采样值传输到主机，这也是它能够解调ＤＡＢ／ＤＶＢ＋／ＦＭ信 号的原理。这对于ＧＮＳＳ软件接收机来说是一个好消息，因 为它包含了ＧＮＳＳ的频率范围。 ｍｍｋ／ｓｒｃ／ａｌｇｏｒｉｌｈｍｓ／ｓｉｇｎａｌｓｏｕｒｃｅ／ａｄａｐｔｅｒｓ／ｒｔｌｓｄｒｓｉｇｎａｌ ｓｏｕｒｃｅ．ＣＣ 因为它利用了ｌｉｂｇｎｕｒａｄｉｏ ｏｓｍｏｓｄｒ库，所以还需要包括以 下头文件： ＃ｉｎｃｌｕｄｅ＜ｏｓｍｏｓｄｒａｐｉ．ｈ＞ ＿＃ｉｎｃｌｕｄｅ＜ｏｓｍｏｓｄｒｓｏｕｒｃｅｃ．ｈ＞ —在编译ＧＮＳＳ．ＳＤＲ源码的过程中，对ＲＴＬ２８３２Ｕ是否支 持是可选的，前提是要安装ＯｓｍｏＳＤＲ库。详细步骤参照 ＧＮＳＳ．ＳＤＲ的编译安装说明。 ＲＴＬ２８３２Ｕ的参数表明它能以最大３．２ＭＳＰＳ的带通采样 ３将ＧＮＳＳ．ＳＤＲ配置为ＧＰＳ Ｌ１实时工作模式 为了能够兼容ＵＳＢＤＶＢ．Ｔ设备，我们必须在ＧＮＳＳ．ＳＤＲ 配置文件ｇｎｓｓ－ｓｄｒ．ｃｏｎｆ中选择ＲｔｌｓｄｒＳｉｇｎａｌＳｏｕｒｃｅ模块作为信 号源。另外，以下参数同样需要被配置： （１）基带采样频率； （２）射频中心频率； （３）射频增益； 率输出８ｂｉｔ的ＩＱ采样值。然而，经过测试后发现，在没有丢 失采样点的情况最大采样速率仅为２．８ＭＳＰＳ。接收信号的频 率范围依赖于所用的调谐器。本文采用Ｒ８２０Ｔ调谐器，与其 他调谐器的区别在于，它采用了低中频（３．５７ＭＨｚ）的架构，而 不是零中频。这意味着调谐器仅连接到ＡＤＣ的同相输入端， 再在内部进行下变频。这样做的好处是在频谱中没有ＤＣ偏 移量激增。Ｒ８２０Ｔ调谐器的频率范围为４２—１００２ ＭＨｚ，实际 使用过程中，调谐范围最大可以达到２４．１７６６ ＩＶＩＨｚ。更多信 息可参考ＯｓｍｏｃｏｍＳＤＲ Ｗｉｋｉ。Ｒ８２０Ｔ调谐器可以覆盖ＧＰＳ Ｌ１中心频率１５７５．４２ＭＨｚ的频段。ＧＮＳＳ．ＳＤＲ可以将 ＲＴＬ２８３２Ｕ配置为实时的信号源，因此可以作为一个低成本的 ＧＰＳ软件接收机。本文介绍了详细的操作细节和一些关于 ＧＮＳＳ－ＳＤＲ的功能，性能测试等。 （４）ＡＧＣ的一些相关操作。 这样，一个能够接收ＧＰＳ Ｌ１ Ｃ／Ａ信号的接收机就配置好 了，具体内容如下： ：＃＃≠｝ 群≠｝舟｝ｉ｝ＧＬＯＢＡＬ ＯＰＴＩＯＮＳ ＧＮＳＳ．ＳＤＲ．ｉｎｔｅｍａｌ ｆｓ ｈｚ＝２００００００ ：撑 斜 ＣＯＮＴＲ０Ｌ ＴＨＲＥＡＤ Ｃ０ＮＦＩＧ群 槲 群槲 精 ＣｏｎｔｒｏｌＴｈｒｅａｄ．ｗａｉｔ ｆｏｒ ｆｌｏｗｇｒａｐｈ＝ｆａｌｓｅ ： 群 槲＃≠≠ＳＩＧＮＡＬ Ｓ０ＵＲＣＥ Ｃ０ＮＦＩＧ群撑拌撑≠｝撑群 撑 ≠｝ ２ ＯｓｍｏＳＤＲ驱动支持 为了能对ＤＶＢ．Ｔ接收器进行操作，ＧＮＳＳ．ＳＤＲ依赖于Ｏｓ— ｍｏＳＤＲ ＧＮＵ Ｉｄｉｏ源模块和驱动程序。这样，我们就能够通过 ｂｉｅｒ ｂｌｏｃｋ２ ＧＮＳＳ 实例ＯｓｍｏＳＤＲ的ｇｒ 模块而得到一个新的 ．．ＳｉｇｎａｌＳｏｕｒｃｅ．ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ＝Ｒｔｌｓｄｒ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｏｕｒｃｅ ＳｉｇｎａｌＳｏｕｒｃｅ．ｉｔｅｍｔｙｐｅ＝ｇｒｃｏｍｐｌｅｘ ＿ｒｅｑｕｅｎｃｙ ２００００００ ＳｉｇｎａｌＳｏｕｒｃｅ．ｓａｍｐｌｉｎｇｆＳＤＲ信号源模块ＲｔｌｓｄｒＳｉｇｎａｌＳｏｕｒｃｅ。该模块的源代码位于： 数据存储位置的参考因素。当有新数据加入到数据库中时， 会自动将新数据添￣ＩＩｌ！ｌ最小的内存块，即Ｃａｃｈｅ１中。这样就 可以保证负载均衡性。节约内存空间。 参考文献： ［１】Ｅｅｌｃｏ Ｐｌｕｇｇｅ，Ｔｉｍ Ｈａｗｋｉｎｓ，Ｐｅｔｅｒ Ｍｅｍｂｒｅｙ，Ｔｈｅ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｖｅ ＳｉｇｎａｌＳｏｕｒｃｅ．ｆｒｅｑ＝ｌ５７５４２００００ 出版社，２０００ ［５］Ｋｒｉｓｔｉｎａ Ｃｈｏｄｏｒｏｗ，巨成，程显峰译．深入学习ＭｏｎｇｏＤＢ ［Ｍ］．人民邮电出版社，２０１２ ［６］张旭萍．信息存储技术［Ｍ】．电子工业出版社，２００１ 【７］【英】维克托・迈尔一舍恩伯格，【英】？肯尼思・库克耶著；盛 杨燕，周涛译．大数据时代［Ｍ］．浙江人民出版社，２０１３ ［８］艾伯特・拉斯洛・巴拉巴西（Ａｌｂｅ￣Ｌ￣ｓｚｌ６ Ｂａｒａｂ￣ｓｉ），马慧 Ｇｕｉｄｅ ｔｏ ＭｏｎｇｏＤＢ［Ｍ］．Ａｐｒｅｓｓ出版社，２０１０ ［２］范凯．ＮｏＳＱＬ数据库综述［Ｊ】．程序员，２０１０（１） ［３３】 维克托・迈尔．舍恩伯格．大数据时代［Ｍ］．浙江人民出版 社，２０１３ 译．爆发：大数据时代预见未来的新思维［Ｍ］．中国人民大学 出版社，２０１２ ［９】（美）霍多罗夫，（美）迪洛尔夫著；程显峰译．ＭｏｎｇｏＤＢ权 威指南［Ｍ］．人民邮电出版社，２０１３ ６５ ［４】萨师煊，王珊，数据库系统概念（第３版）［Ｍ］．北京高等教育