基于AVR单片机的GPS信号模拟发射器的设计与实现(5)
1.3 本课题研究用途及意义
1.3.1 本课题设计成果的用途
本课题是以某型一文弹道修正弹为应用背景，设计了一个能够完成GPS数据装定、GPS数据模拟功能的GPS信号模拟发射器。利用GPS天线及接收机实现GPS星历的搜索工作，并将其保存在存储器中，以便随时为弹上GPS接收机装定星历。利用回收的真实GPS弹道数据，模拟飞行中GPS发送数据的过程给待检验的弹载计算机，用以模拟飞行状态接收GPS数据的情况，对待用的弹载计算机进行实物仿真模拟，以检验弹载接收机的性能。
1.3.2 本课题的研究意义
GPS卫星信号模拟器作为低成本的灵活测试工具，可以为接收机提供时空无约束的仿真信号，能在一定程度上很好地检测信号接收机的工作情况。随着导航定位系统的日益发展和壮大，GPS信号模拟器极有可能成为一种标准化的应用工具，强化这一模拟技术不仅可以提高导航定位效率，也是会为经济、国防等领域的发展提供强有力的推动的作用。
1.4 论文章节安排
本文内容安排如下：
第一章介绍了本次课题的研究背、目的用途及研究意义，同时引入了相关度较高的部分内容，包括GPS系统、GPS接收机工作原理及GPS天线、国内外GPS信号模拟器发展现状及趋势和多场景GPS信号模拟器的应用。
第二章中给出了此次课题的总体设计要求。同时也给出了GPS信号模拟器的总体设计方案，共分为GPS数据存储、GPS星历搜索及装订、键盘控制、液晶屏幕显示、数据传输等5个模块。
第三章介绍了本次课题的总体硬件设计方案，选用硬件包括ATmeg128单片机、OCMJ液晶显示屏、RS232串口，此外还有介绍了单片机内部资源的利用和外部存储器的扩展。
第四章详细列出了主要的输入及输出数据，介绍了信号模拟器的总体软件设计方案，软件内容包括串口数据通信、键盘控制和液晶显示屏显示，本章同时也为方便模拟器的操作，提供了模拟器的使用说明。
第五章主要介绍了该GPS信号模拟器的功能验证情况，以及与该GPS信号模拟器相关的GPS星历装定实验，本章中也提出了该GPS信号模拟器的应用拓展。
第吹冰章则是结论和展望，回顾了本次课题的主要工作和产品的主要性能，也对该产品的应用前景进行了展望。
2 GPS信号模拟器总体设计
2.1 引言
本课题以一文弹道修正弹为背景，基于ATmega128单片机设计一款GPS信号模拟器，通过将实测GPS弹道数据输入到该信号模拟器中，模拟导弹飞行情况，以此实现对弹载接收机功能的验证。该GPS信号模拟器系统主要包括5个功能模块，分别为GPS数据存储模块、GPS星历搜索及装定模块、键盘控制模块、液晶屏幕显示模块和GPS数据传输模块。
2.2 GPS信号模拟发射器的总体设计要求
基本设计要求：
①利用GPS天线实现星历的搜索工作，并将其保存在GPS信号模拟发射器的存储器中，以便随时为弹上GPS接收机装定星历。
②利用已保存的弹道数据模拟飞行中GPS发送数据的过程给待检验的弹载计算机，用以模拟飞行状态接收GPS数据的情况。
③利用ATmega128单片机的键盘实现对所需弹道数据的选择，同时也可以设置发送的数据帧和数据帧之间的时间间隔。
④所有选择和设置的过程都可以在液晶显示屏中显示。
选择和设置参数范围：
弹道选择：1~100
帧选择：15~n
时间间隔：0.1s~1s,递增间隔0.1s
2.3 GPS信号模拟发射器的总体设计方案
GPS信号模拟器是基于ATmeg单片机数据存储和数据通信的功能设计的，利用实测GPS弹道数据模拟一文弹道修正弹的飞行情况。