一種接收機(jī)板卡和導(dǎo)航接收機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型實(shí)施例涉及衛(wèi)星導(dǎo)航定位領(lǐng)域，尤其涉及一種接收機(jī)板卡和導(dǎo)航接收機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]衛(wèi)星定位系統(tǒng)包括多個(gè)，如全球定位系統(tǒng)(Global Posit1ning System，GPS系統(tǒng))、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BeiDou Navigat1n Satellite System，簡(jiǎn)稱BDS)等，可用于向?qū)Ш浇邮諜C(jī)提供位置信息的衛(wèi)星系統(tǒng)。GPS系統(tǒng)包括至少24顆繞地周期大約為12個(gè)小時(shí)的地球衛(wèi)星和若干地面控制站。
[0003]導(dǎo)航接收機(jī)的主要功能是能夠捕獲到按一定衛(wèi)星截止角所選擇的待測(cè)衛(wèi)星，并跟蹤這些衛(wèi)星的運(yùn)行。當(dāng)導(dǎo)航接收機(jī)捕獲到跟蹤的衛(wèi)星信號(hào)后，就可測(cè)量出接收天線至衛(wèi)星的偽距離和距離的變化率，解調(diào)出衛(wèi)星軌道參數(shù)等數(shù)據(jù)，得到衛(wèi)星導(dǎo)航電文，衛(wèi)星導(dǎo)航電文由一系列的導(dǎo)航比特構(gòu)成，包含有衛(wèi)星時(shí)間、時(shí)鐘改正參數(shù)、電離層延遲模型參數(shù)、衛(wèi)星星歷及衛(wèi)星健康狀況等信息數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，導(dǎo)航接收機(jī)就可按定位解算方法進(jìn)行定位計(jì)算，計(jì)算出用戶所在地理位置的經(jīng)瑋度、高度、及用戶的位置、速度和時(shí)間等導(dǎo)航定位信息。導(dǎo)航接收機(jī)上的主要部件為接收機(jī)板卡。目前，常見的接收機(jī)板卡的工作流程如下:射頻模塊對(duì)接收到的基帶信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換得到數(shù)字中頻信號(hào)，基帶處理單元在控制單元的控制下，對(duì)數(shù)字中頻信號(hào)進(jìn)行處理，得到衛(wèi)星的導(dǎo)航電文，并對(duì)導(dǎo)航電文進(jìn)行解算，得到導(dǎo)航定位信息。
[0004]由于不同的衛(wèi)星信號(hào)具有不同的工作頻點(diǎn)，如GPS L2信號(hào)頻率為1227.6MHz，則GPS L2均在1227.6MHz的頻點(diǎn)上傳輸信號(hào)，BDS B2信號(hào)頻率為1207.14MHz，則BDS B2均在1207.14MHz的頻點(diǎn)上傳輸信號(hào)?，F(xiàn)有技術(shù)中的射頻模塊使用單頻點(diǎn)射頻芯片，通過(guò)一片單頻點(diǎn)射頻芯片向基帶處理單元輸出的信號(hào)僅為一個(gè)頻點(diǎn)對(duì)應(yīng)的信號(hào)，從而接收機(jī)板卡根據(jù)該一個(gè)頻點(diǎn)上的信號(hào)確定導(dǎo)航定位信息，可見現(xiàn)有技術(shù)中根據(jù)一個(gè)頻點(diǎn)的信息確定導(dǎo)航定位信息的方式誤差較大。
[0005]綜上所述，亟需一種接收機(jī)板卡和導(dǎo)航接收機(jī)，用以通過(guò)多個(gè)頻點(diǎn)的信息確定導(dǎo)航定位信息，從而提高確定導(dǎo)航定位信息的精度。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種接收機(jī)板卡和導(dǎo)航接收機(jī)，用以通過(guò)多個(gè)頻點(diǎn)的衛(wèi)星信息確定導(dǎo)航定位信息，從而提高確定導(dǎo)航定位信息的精度。
[0007]本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種接收機(jī)板卡，適用于導(dǎo)航接收機(jī)，包括:
[0008]與天線連接的射頻模塊、與射頻模塊連接的基帶信號(hào)處理模塊，以及與基帶信號(hào)處理模塊連接的導(dǎo)航解算模塊；
[0009]射頻模塊接收天線傳輸來(lái)的衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)并進(jìn)行處理，得到M個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)，將M個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)發(fā)送給基帶信號(hào)處理模塊；其中，每個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)對(duì)應(yīng)包括一個(gè)頻點(diǎn)上的數(shù)據(jù)，M個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)分別對(duì)應(yīng)M個(gè)互不相同的頻點(diǎn)；M為大于等于I的整數(shù)；
[0010]基帶信號(hào)處理模塊接收射頻模塊傳輸來(lái)的M個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)，根據(jù)M個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)分別獲取每個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)航電文和導(dǎo)航觀測(cè)量，并向?qū)Ш浇馑隳K發(fā)送；
[0011]導(dǎo)航解算模塊接收基帶信號(hào)處理模塊傳輸來(lái)的M個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)航電文和導(dǎo)航觀測(cè)量，根據(jù)M個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)中每個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)航電文和導(dǎo)航觀測(cè)量，解算出導(dǎo)航定位信息。
[0012]較佳的，射頻模塊包括一個(gè)射頻芯片。
[0013]較佳的，射頻模塊，還包括:與射頻芯片連接的濾波器模塊，以及與濾波器模塊連接的功分器模塊；N個(gè)濾波器模塊中的每個(gè)濾波器模塊的濾波器參數(shù)與其它濾波器模塊的濾波器參數(shù)均不同，濾波器參數(shù)包括濾波器的中心頻率和通帶帶寬；每個(gè)濾波器模塊所能通過(guò)的信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻點(diǎn)為M個(gè)頻點(diǎn)中的部分頻點(diǎn)，N為大于等于I，且小于等于M的正整數(shù)；
[0014]功分器模塊的輸入端接收天線傳輸來(lái)的衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)，將接收到的衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)進(jìn)行復(fù)制，得到N路衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)，并通過(guò)功分器模塊的N個(gè)輸出端將N路衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)分別發(fā)送給N個(gè)濾波器模塊；
[0015]濾波器模塊的輸入端接收功分器模塊輸出的一路衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)，對(duì)接收到的衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)進(jìn)行濾波，得到信號(hào)，并通過(guò)濾波器的輸出端將濾波后的信號(hào)發(fā)送給射頻芯片；
[0016]射頻芯片根據(jù)接收到的N個(gè)濾波器模塊分別發(fā)送的濾波后的信號(hào)，得到M個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)，并將M個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)發(fā)送給基帶信號(hào)處理模塊。
[0017]較佳的，射頻芯片通過(guò)N個(gè)射頻通道分別與N個(gè)濾波器模塊連接；
[0018]射頻芯片，具體用于:
[0019]通過(guò)N個(gè)射頻通道分別接收N個(gè)濾波器模塊發(fā)送的濾波后的信號(hào)，分別對(duì)每個(gè)射頻通道中的接收到的濾波后的信號(hào)進(jìn)行處理，共得到M個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)，并將M個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)發(fā)送給基帶信號(hào)處理模塊；
[0020]對(duì)每個(gè)射頻通道中的接收到的濾波后的信號(hào)進(jìn)行處理，具體為以下步驟:
[0021]對(duì)該射頻通道接收到的濾波后的信號(hào)依次通過(guò)集成混頻器進(jìn)行一級(jí)下變頻和正交下變頻，之后通過(guò)中頻低通濾波器進(jìn)行中頻濾波、通過(guò)可變?cè)鲆娣糯笃鬟M(jìn)行放大、通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理。
[0022]較佳的，射頻模塊，還包括低噪聲放大器；
[0023]低噪聲放大器的輸入端連接天線，輸出端連接功分器模塊；低噪聲放大器用于對(duì)接收到的衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)進(jìn)行放大，并將放大后的衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)發(fā)送給功分器模塊。
[0024]較佳的，基帶信號(hào)處理模塊，具體包括:與射頻模塊連接的捕獲模塊，與捕獲模塊連接的跟蹤模塊，與跟蹤模塊連接的處理模塊，以及與處理模塊連接的傳輸模塊；
[0025]捕獲模塊用于分別對(duì)M個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)中每個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)的載波頻率和偽碼相位進(jìn)行正確的估計(jì)；
[0026]跟蹤模塊用于分別對(duì)捕獲后的M個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)中每個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)分別跟蹤；
[0027]處理模塊用于根據(jù)完成跟蹤的M個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)中每個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)，獲取每個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)航電文和導(dǎo)航觀測(cè)量；
[0028]傳輸模塊用于向?qū)Ш浇馑隳K發(fā)送M個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)中每個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)航電文和導(dǎo)航觀測(cè)量。
[0029]較佳的，導(dǎo)航解算模塊，具體用于:
[0030]根據(jù)M個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)中每個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)航電文獲取導(dǎo)航衛(wèi)星位置信息；
[0031]根據(jù)M個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)中每個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)航觀測(cè)量，解算出P個(gè)偽距測(cè)量信息；其中，P為接收機(jī)板卡在當(dāng)前位置所能接收到的所有衛(wèi)星信號(hào)對(duì)應(yīng)的衛(wèi)星個(gè)數(shù)；
[0032]根據(jù)導(dǎo)航衛(wèi)星信息和P個(gè)偽距測(cè)量信息，確定出導(dǎo)航定位信息。
[0033]較佳的，基帶信號(hào)處理模塊為現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列模塊FPGA ;導(dǎo)航解算模塊為數(shù)字信號(hào)處理器DSP。
[0034]較佳的，衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)為以下內(nèi)容中的一項(xiàng)或幾項(xiàng):全球定位系統(tǒng)GPS、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)BDS、全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)GLONASS、伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航GALILEO舊等于四，M個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)分別對(duì)應(yīng)M個(gè)互不相同的頻點(diǎn)分別為GPS LI的頻點(diǎn)、GPS L2的頻點(diǎn)、BDS BI的頻點(diǎn)、BDS B2的頻點(diǎn)；
[0035]射頻芯片輸出通道采用雙頻點(diǎn)復(fù)用模式時(shí)，M為N的兩倍。
[0036]由于射頻模塊對(duì)接收到的天線傳輸來(lái)的衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)處理可得到M個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)，且每個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)對(duì)應(yīng)包括一個(gè)頻點(diǎn)上的數(shù)據(jù)，M個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)分別對(duì)應(yīng)M個(gè)互不相同的頻點(diǎn)，可見，射頻模塊可獲取到M個(gè)頻點(diǎn)上的數(shù)據(jù)，進(jìn)一步由于基帶信號(hào)處理模塊和導(dǎo)航解算模塊根據(jù)M個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)解算出導(dǎo)航定位信息，從而實(shí)現(xiàn)了通過(guò)M個(gè)頻點(diǎn)的信息確定導(dǎo)航定位信息的目的，從而提高了確定出的導(dǎo)航定位信息的速度和精度。
[0037]本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種導(dǎo)航接收機(jī)，包括天線以及前述的任一種接收機(jī)板卡;
[0038]天線，用于接收衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)，并將衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)發(fā)送給接收機(jī)板卡。
[0039]本實(shí)用新型實(shí)施例中包括與天線連接的射頻模塊、與射頻模塊連接的基帶信號(hào)處理模塊，以及與基帶信號(hào)處理模塊連接的導(dǎo)航解算模塊；射頻模塊接收天線傳輸來(lái)的衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)并進(jìn)行處理，得到M個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)，將M個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)發(fā)送給基帶信號(hào)處理模塊；其中，每個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)對(duì)應(yīng)包括一個(gè)頻點(diǎn)上的數(shù)據(jù)，M個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)分別對(duì)應(yīng)M個(gè)互不相同的頻點(diǎn)，且每個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻點(diǎn)與其它數(shù)字中頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻點(diǎn)均不相同；基帶信號(hào)處理模塊接收射頻模塊傳輸來(lái)的M個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)，根據(jù)M個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)分別獲取每個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)航電文和導(dǎo)航觀測(cè)量，并向?qū)Ш浇馑隳K發(fā)送；導(dǎo)航解算模塊接收基帶信號(hào)處理模塊傳輸來(lái)的M個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)航電文和導(dǎo)航觀測(cè)量，根據(jù)M個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)中每個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的導(dǎo)航電文和導(dǎo)航觀測(cè)量，解算出導(dǎo)航定位信息。
[0040]由于射頻模塊對(duì)接收到的天線傳輸來(lái)的衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)處理可得到M個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)，且每個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)對(duì)應(yīng)包括一個(gè)頻點(diǎn)上的數(shù)據(jù)，M個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)分別對(duì)應(yīng)M個(gè)互不相同的頻點(diǎn)，可見，射頻模塊可獲取到M個(gè)頻點(diǎn)上的數(shù)據(jù)，進(jìn)一步由于基帶信號(hào)處理模塊和導(dǎo)航解算模塊根據(jù)M個(gè)數(shù)字中頻信號(hào)解算出導(dǎo)航定位信息，從而實(shí)現(xiàn)了通過(guò)M個(gè)頻點(diǎn)的信息確定導(dǎo)航定位信息的目的，從而提高了確定出的導(dǎo)航定位信息的精度。
【附圖說(shuō)明】
[0041]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)要介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0042]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種接收機(jī)板卡的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種接收機(jī)板卡中射頻模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖3為本實(shí)