陈育超，黄海生，张 斌

（西安邮电大学 陕 西 西 安 7 10121）

全球定位系统（Global Position System，GPS）能够提供实时、全天候、全球性和高精度的服务，其广泛应用于各行各业中[1－2]。GPS接收机通过天线单元接收卫星信号，将信号进行带通滤波、下变频混频、AGC放大、A/D转换等一系列处理，得到数字中频信号，进而对中频信号进行捕获、跟踪，解调出用户的纬度、经度、高度、速度、时间等导航信息[3]，将这些信息按NMEA－0183协议封装，通过串口输出数据。用户设备中的GPS接收器在收到GPS信息后，需要对相关信息予以解码处理[4]，从而得到用户的位置、时间等信息，进而实现用GPS导航和定位的目的。近几年来，现场可编程门阵列（FPGA）凭借其开发过程投资少、设计周期短、灵活方便以及可反复编程等特点[5]，在现代电子设计中得到了广泛应用。本设计选择现场可编程门阵列（FPGA）来实现GPS信号的解析处理。

1 NMEA-0183协议的数据格式

NMEA－0183是美国国家海洋电子协会(NMEA，The National Marine Electronics Association)为海用电子设备制定的标准格式，它现在已被广泛地应用于多个领域的设备之间的数据传输[6]。NMEA标准格式输出采用ASCII码，每个ASCII数据码长8位，串行通信的波特率为9600位/秒，数据位8位，开始位1位，停止位1位，无奇偶校验位。

NMEA－0183协议由语句组成，每条语句以字符“$”作为语句起始标志，数据之间以逗号相隔，字符“*”作为校验和前缀，最后以校验和数值和回车/换行字符结束。最常用的有6种语句格式：$GPGGA,$GPGLL,$GPGSA,$GPGSV,$GPRMC,$GPVTG．下面以推荐定位信息GPRMC语句为例介绍数据格式。语句的格式如下：

$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*<13>

<1>UTC 时间，格式 hhmmss．sss(时分秒)；

<2>定位状态，A=有效定位，V=无效定位；……