En fullständig stack GPS-mottagare

Det normala sättet att lägga till GPS-kapacitet till ett projekt griper en GPS-modul med hylla, som ansluter den till en UART och läser strömmen av NMEA-meningar som kommer ut ur en seriell port . Beroende på hur mycket du spenderar på en GPS-modul, är det bra: De bästa modulerna där ute börjar snabbt, och många känner igen de logiska och i ITAR-föreskrifterna.

För [Mike] är det inte möjligt att ta bort en off-the-hylla-modul. Han bygger sin egen GPS-mottagare från grunden med lite hårdvara och FPGA Hacking. Redan har han goda resultat, och han behöver inte futz runt med de röriga, “bygga inte ballistiska missiler”.

Hårdvaran för den här byggnaden innehåller en Kiwi SDR “Cape” för Beaglebone och en digilent Nexus-2 FPGA-kort. SDR-kortet fångar råa 1-bitars prover som tagits vid 16.268 MHz, och kräver en full minuts värde av data som ska fångas. Det är minst 120 megabyte data för FPGA att sortera igenom.

Programvaran för detta projekt förvärvar först GPS-signalen genom att hitta den ungefärliga frekvensen och fasen. Programvaran låses sedan på bäraren, figurerar fasen och tar emot det 50bps “nav” -meddelandet som krävs för att hitta ett lägesalternativ för antennens plats. Den första versionen av denna programvara var anmärkningsvärt långsam och tog över 6 timmar att bearbeta 200 sekunder data. Nu har [Mike] förbättrat kanalspårningskoden och gjorde det 300 gånger snabbare. Det är realtidsbehandling av GPS-data, med hjälp av råvaror utanför hyllan. All programvara är tillgänglig på gagnar, vilket gör detta ett projekt som mycket enkelt kan replikeras av någon. Vi förväntar oss den amerikanska statsavdelningen eller DoD att betala [Mike] ett besök kort.

Naturligtvis är det inte första gången någon har byggt en GPS-mottagare från början. För några år sedan var mindre än 1 meter noggrannhet möjlig med en FPGA och en homebrew RF-styrelse.