基于GPRS业务的GPS手持式信息传输系统

利用中国移动开通的gprs业务(general packet radio service，通用无线分组业务)就可以较为圆满地解决上述问题。当gprs建立可靠的数据链路以后，就相当于使用专线直接接入internet网络，使用可靠的网络协议进行数据传输，保证了数据的稳定可靠和迅捷，同时相对于gsm 而言，gprs的成本费用是按照数据量计算的，价格低廉。

如今，随着gps技术的成熟和中国移动gprs业务的推出，已经有可能在手持式嵌入式设备中使用基于gprs的gps信息传输系统。本文选用联想生产的xpl00 pda作为主机，并在外部开发了gps和gprs模块，从而实现了gprs／cps／pocketpc功能的三合一。

典型的gps接收模块

◇itrax02模块

itrax02是fastrax公司生产的一种gps接收机。该模块的外形参见图1所示。其主要技术指标如下：

◆更新速率：1 hz(可以用户配置)；

◆通道：12个；

◆电压：+2.7 v～+3.3 v(对vrf和vbb分开供给电压)；

◆功耗：130mw(在2.7 v时)；

◆遵循的协议：nmea-0183 v3.0；

◆尺寸：25.9×25.9×4.6mm(wlh)；

◆重量：40 g。

遵循nmea协议的系统功能框图如图2所示。该itrax02模块内部集成了两块处理器芯片、一片flash及相应的外围电路。其中un8021b是gps接收机的rf前端处理器，用于接收rf信号，并进行模数转换；而un803lb则是gps接收机的基带端处理器，主要用于实现相应的算法。其算法程序都集成在了flash里。

◆串行接口部分：用以传输gps数据和主机下发的命令：

◆供电接口部分的两个处理器供电；

◆rf输入部分：天线信号输入；

◆spi接口部分：用以对un8021进行相应的控制。

◇cms91-900/1800模块

cms9l-900／1800模块是cellon公司生产的gsm／gprs接收机，该模块的外形图如图3所示、其主要的技术指标如下：

◆重量：10.5g；

◆功耗：工作时段时，最大970mw；等待时段时，最大为10.59 mw。

cms91-900／1800模块的功能框图如图4所示。该模块以一个基带状态机为核心，同时配合有天线和接收机模块、flash、ram、电源管理模块、电源切换模块、sim卡接口模块、扬声器和耳机接口模块、麦克风接口模块、蜂鸣器模块、lcd和led接口模块、背光和键盘接口模块、异步串口、并口、i2c模块等。同时，该模块还给用户提供了一个80引脚的插座，并提供了以下接口：

◆双向l2c界面；

◆jtag口；

◆sim接口；

◆lcd接口；

◆耳机和外部扬声器接口；

◆蜂鸣器输出；

◆mic接口；

◆电池供电接口和电池充电接口。

系统基本结构

电源部分是关乎到cms91和itrax02能否正常工作的关键，因此，其芯片选择必须非常注意。由于itrax02模块需要两个独立的电源来分别给rf级和base级供电(vbb和vrf)，故选择线性电压调整器件的原则是满足itrax02模块的功率要求和纹波要求，itrax02模块要求电源纹波<0.2mvp-p，否则会影响接收精度；设计时可选择ti公司的tps77127和analogic tech公司的aat332l等芯片。而通过一个线性电压调整器什对cms91供电时，为满足功率要求，可选motorola公司的lm2576。

图5是该系统的基本结构图。设计时，在cms91模块的外围，通常应将麦克风、耳机和扬声器、sim卡都接到相应的cms91的引脚上。由于cms91模块和itrax02模块与主机的通信都是通过3.3v ttl电平的uart口来实现的。因此，如果使用笔记本电脑作为主机端，那么，就必须在串口端加上rs232转换芯片。cms91模块通过at命令集与主机进行通讯；itrax02模块则通过nmea-0183协议与主机通讯。这些协议都需要软件来完成设置。

开发方法

本系统使用了联想生产的xpl00 pda产品和wince操作系统，开发环境使用embeded visual c++，该开发环境可以开发arm、mips、ppc、sh3、sh4、x86em嵌入式cpu。具体开发方法和编写visual c++相同。

itrax02支持nmea-0183输出格式。该协议信息包括gga位置测定系统的定位资料、gsv导航卫星资料、rmc导航卫星特定精简资料、vtg方向及速度等相关资料。这里以接收gga数据为例，给出的格式如下：

＄gpgga，hhmmss,dddmm.mmmm,a,dddmm.mmmm,a,x,xx,x.x,x.x,m,,m,x.x,xxxx*cs

例：＄gpgga，033744,2446.5241,n,12100.1536,e,1,10,0.8,133.4,m,,,,*1f

表1所列是其具体说明。通过表1便可读出上面例子中的位置信息为：北纬24度46.5241分，西经12l度00.1536分，格林威治时间为：3点37分44秒

按照本文给出的技术方案，在掌握必要的硬件设计和软件编程方法后，再购买相应的手持式数据终端(可以是pda也可以是其他的嵌入式设备，只要具有两个以上的串口就可以了)，就可以实现手持式全球定位通讯系统。如今随着全球定位系统、网络和移动通信技术的发展，将gps和gprs结合在一起，既可实现定位，同时又可以实现远程控制等功能。