專利名稱：一體化多系統(tǒng)衛(wèi)星定位接收機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于衛(wèi)星定位導(dǎo)航設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種可以接收多
種衛(wèi)星信號的多系統(tǒng)衛(wèi)星定位接收機(jī)。
背景技術(shù)：
美國的GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)面向全球提供服務(wù)，在現(xiàn)代社會的各行各業(yè)得到了廣泛 的應(yīng)用，尤其是在汽車導(dǎo)航、船舶定位、野外作業(yè)、工程測繪等領(lǐng)域。北斗一號衛(wèi)星是我國擁 有自主產(chǎn)權(quán)的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，目前也已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到應(yīng)用。 為了減少對單一通訊衛(wèi)星的過度依賴，以提高衛(wèi)星定位系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，雙系
統(tǒng)衛(wèi)星定位接收機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。所謂雙系統(tǒng)衛(wèi)星定位接收機(jī)就是把兩種衛(wèi)星定位系統(tǒng)組合起
來，在其中一種衛(wèi)星信號失效時(shí)，可以依靠另外一種衛(wèi)星信號繼續(xù)定位。 對于目前推出的雙系統(tǒng)衛(wèi)星定位接收機(jī)，通常是把GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)和Glonass
俄羅斯衛(wèi)星定位系統(tǒng)簡單地集合到一起，或者是把GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)和北斗一號衛(wèi)星定位
系統(tǒng)的兩塊板子簡單地拼湊在一起，來形成所謂的雙系統(tǒng)衛(wèi)星定位接收機(jī)，不僅硬件成本
高、整機(jī)體積大，而且各定位系統(tǒng)獨(dú)立工作，定位精度無明顯提高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種一體化集成設(shè)計(jì)的多系統(tǒng)衛(wèi)星定位接收機(jī)，以簡 化電路結(jié)構(gòu)，降低硬件成本，縮小整機(jī)體積。 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn) —種一體化多系統(tǒng)衛(wèi)星定位接收機(jī)，包括一塊天線、一個(gè)前置放大器、多路帶通濾
波器、多路信號解碼器和一個(gè)組合定位處理器；所述天線連接前置放大器，將接收到的衛(wèi)星
信號傳輸至前置放大器進(jìn)行放大處理后，分別輸出至多路帶通濾波器對衛(wèi)星信號進(jìn)行檢波
分離；所述多路帶通濾波器與多路信號解碼器一對一連接，將分離輸出的衛(wèi)星信號傳輸至
信號解碼器進(jìn)行解碼處理；所述多路信號解碼器均與所述的組合定位處理器相連接，將解
碼輸出的數(shù)據(jù)信號傳輸至組合定位處理器進(jìn)行定位計(jì)算。 作為其中一種實(shí)現(xiàn)方式，所述衛(wèi)星定位接收機(jī)可以設(shè)計(jì)成雙系統(tǒng)衛(wèi)星定位接收 機(jī)，即包括GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)和北斗一號衛(wèi)星定位系統(tǒng)。具體到硬件電路，所述帶通濾波器 應(yīng)設(shè)置兩路，分別為GPS信號帶通濾波器和北斗一號信號帶通濾波器；所述信號解碼器對 應(yīng)設(shè)置兩路，分別為GPS信號解碼器和北斗一號信號解碼器；所述GPS信號帶通濾波器對前 置放大器輸出的衛(wèi)星信號進(jìn)行檢波，提取出其中的GPS信號傳輸至GPS信號解碼器進(jìn)行解 碼處理后，輸出至所述的組合定位處理器；所述北斗一號信號帶通濾波器對前置放大器輸 出的衛(wèi)星信號進(jìn)行檢波，提取出其中的北斗一號信號傳輸至北斗一號信號解碼器進(jìn)行解碼 處理后，輸出至所述的組合定位處理器。所述組合定位處理器可以對接收到的兩路定位數(shù) 據(jù)進(jìn)行融合計(jì)算，以完成精確定位。 作為另外一種實(shí)現(xiàn)方式，所述衛(wèi)星定位接收機(jī)也可以設(shè)計(jì)成三系統(tǒng)衛(wèi)星定位接收
3機(jī)，即包括GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)、北斗一號衛(wèi)星定位系統(tǒng)和Glonass衛(wèi)星定位系統(tǒng)。具體到 硬件電路，所述帶通濾波器應(yīng)設(shè)置三路，分別為GPS信號帶通濾波器、北斗一號信號帶通濾 波器和Glonass信號帶通濾波器；所述信號解碼器對應(yīng)設(shè)置三路，分別為GPS信號解碼器、 北斗一號信號解碼器和Glonass信號解碼器；所述GPS信號帶通濾波器對前置放大器輸出 的衛(wèi)星信號進(jìn)行檢波，提取出其中的GPS信號傳輸至GPS信號解碼器進(jìn)行解碼處理后，輸出 至所述的組合定位處理器；所述北斗一號信號帶通濾波器對前置放大器輸出的衛(wèi)星信號進(jìn) 行檢波，提取出其中的北斗一號信號傳輸至北斗一號信號解碼器進(jìn)行解碼處理后，輸出至 所述的組合定位處理器；所述Glonass信號帶通濾波器將前置放大器輸出的衛(wèi)星信號中的 Glonass信號檢波分離出來，輸出至Glonass信號解碼器進(jìn)行解碼處理后，輸出至所述的組 合定位處理器。所述組合定位處理器對接收到的三路定位數(shù)據(jù)進(jìn)行融合計(jì)算，以實(shí)現(xiàn)精確 定位。 進(jìn)一步的，所述前置放大器可以采用一個(gè)低噪聲前置放大器設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。 更進(jìn)一步的，所述前置放大器、帶通濾波器、信號解碼器和組合定位處理器集成設(shè)
計(jì)在一塊電路板上。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是本實(shí)用新型的衛(wèi)星定位接收 機(jī)把多種衛(wèi)星定位系統(tǒng)集成在一起進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對各系統(tǒng)都需采用的功能模塊進(jìn)行復(fù)用， 比如天線、前置放大器、處理器等，由此可以節(jié)省硬件成本，縮小接收機(jī)體積。由于采用多種 衛(wèi)星信號進(jìn)行綜合定位，因此，定位精度高。而且當(dāng)其中一種衛(wèi)星信號失效時(shí)，可以依靠另 外一種或者多種衛(wèi)星信號實(shí)現(xiàn)繼續(xù)定位，因此，減少了接收機(jī)對單一衛(wèi)星定位系統(tǒng)的依賴 性，提高了定位功能的可靠性。 結(jié)合附圖閱讀本實(shí)用新型實(shí)施方式的詳細(xì)描述后，本實(shí)用新型的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn) 將變得更加清楚。

圖1是本實(shí)用新型所提出的一體化多系統(tǒng)衛(wèi)星定位接收機(jī)的一種實(shí)施例的電路 原理框圖； 圖2是雙系統(tǒng)衛(wèi)星定位接收機(jī)的一種實(shí)施例的電路原理框圖； 圖3是三系統(tǒng)衛(wèi)星定位接收機(jī)的一種實(shí)施例的電路原理框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。 本實(shí)用新型的衛(wèi)星定位接收機(jī)將多種衛(wèi)星定位系統(tǒng)集成在一起進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，包 括一塊天線、一個(gè)前置放大器、N路信號帶通濾波器、N路信號解碼器和一個(gè)組合定位處理 器，如圖l所示。其中，N為大于1的自然數(shù)。 所述天線作為衛(wèi)星接收天線，用來接收衛(wèi)星信號，并把衛(wèi)星信號輸送到前置放大 器進(jìn)行處理。這里的衛(wèi)星信號可能是包含有來自多種通訊衛(wèi)星的混合衛(wèi)星信號，也可能是 僅包含有來自其中一種通訊衛(wèi)星的單一衛(wèi)星信號。 所述前置放大器連接天線，對通過天線接收到的衛(wèi)星信號進(jìn)行放大處理后，輸出 至后續(xù)的N路信號帶通濾波器。所述前置放大器優(yōu)選采用一個(gè)低噪聲前置放大器實(shí)現(xiàn)。[0021] 所述N路信號帶通濾波器用來對前置放大器放大輸出的衛(wèi)星信號進(jìn)行檢波分離。 由于各路信號帶通濾波器的頻帶范圍不同，因此，可以將混合衛(wèi)星信號中的不同種類的衛(wèi) 星信號分離出來，比如GPS信號、北斗一號信號或者Glonass信號等等，傳輸至后續(xù)相應(yīng)的 信號解碼器，分別進(jìn)行解碼處理。 所述N路信號解碼器與N路信號帶通濾波器一一對應(yīng)連接，即第一路信號解碼器 連接第一路信號帶通濾波器，第N路信號解碼器連接第N路信號帶通濾波器，分別對信號帶 通濾波器輸出的衛(wèi)星信號進(jìn)行解碼處理后，生成數(shù)據(jù)信號輸出給組合定位處理器使用。所 述信號解碼器應(yīng)根據(jù)其連接的信號帶通濾波器檢波輸出的衛(wèi)星信號類型來進(jìn)行具體配置， 比如對于檢波輸出GPS衛(wèi)星信號的帶通濾波器應(yīng)連接可以對GPS信號進(jìn)行解碼處理的GPS 信號解碼器；對于檢波輸出北斗一號衛(wèi)星信號的帶通濾波器應(yīng)連接可以對北斗一號衛(wèi)星信 號進(jìn)行解碼處理的北斗一號信號解碼器等等。 所述組合定位處理器接收N路信號解碼器解碼輸出的數(shù)據(jù)信號，進(jìn)行融合計(jì)算后 輸出，以實(shí)現(xiàn)精確定位。 為了減小衛(wèi)星定位接收機(jī)的整機(jī)體積，優(yōu)選將上述前置放大器、N路信號帶通濾波 器、N路信號解碼器和組合定位處理器集成設(shè)計(jì)到一塊電路板上，以節(jié)省硬件成本。 下面通過兩個(gè)具體的實(shí)施例來詳細(xì)闡述所述一體化多系統(tǒng)衛(wèi)星定位接收機(jī)的具 體組成結(jié)構(gòu)及其工作原理。 實(shí)施例一，本實(shí)施例以雙系統(tǒng)衛(wèi)星定位接收機(jī)為例進(jìn)行詳細(xì)說明，所述雙系統(tǒng)可 以具體指GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)和北斗一號衛(wèi)星定位系統(tǒng)。由此，信號帶通濾波器應(yīng)選擇GPS 衛(wèi)星信號所使用頻帶范圍的帶通濾波器和北斗一號衛(wèi)星信號所使用頻帶范圍的帶通濾波 器來設(shè)計(jì)接收機(jī)電路，分別稱之為GPS信號帶通濾波器和北斗一號信號帶通濾波器，如圖2 所示。 本實(shí)施例的衛(wèi)星定位接收機(jī)的具體組建結(jié)構(gòu)如下 天線接收衛(wèi)星信號，并把衛(wèi)星信號輸送到前置放大器； 前置放大器對衛(wèi)星信號進(jìn)行放大處理后，分別輸出給后續(xù)與其連接的GPS信號帶 通濾波器和北斗一號信號帶通濾波器； GPS信號帶通濾波器把GPS信號從前置放大器輸出的衛(wèi)星信號中提取出來，供GPS 信號解碼器使用； 北斗一號信號帶通濾波器把北斗一號信號從前置放大器輸出的衛(wèi)星信號中提取 出來，供北斗一號信號解碼器使用； GPS信號解碼器與GPS信號帶通濾波器連接，對GPS信號進(jìn)行解碼處理，并把解碼 后生成的數(shù)據(jù)發(fā)送給組合定位處理器使用； 北斗一號信號解碼器與北斗一號信號帶通濾波器連接，對北斗一號衛(wèi)星信號進(jìn)行 解碼處理，并把解碼后生成的數(shù)據(jù)發(fā)送給組合定位處理器使用； 組合定位處理器接收GPS信號解碼器和北斗一號信號解碼器輸出的數(shù)據(jù)信號，并 對兩種定位數(shù)據(jù)進(jìn)行融合計(jì)算，以生成準(zhǔn)確的定位數(shù)據(jù)，發(fā)送給顯示設(shè)備，展示給用戶。 采用本實(shí)施例的衛(wèi)星定位接收機(jī)，在GPS信號失效時(shí)，可以依靠北斗一號衛(wèi)星信 號繼續(xù)定位，反之亦然。 當(dāng)然，也可以采用GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)和Glonass衛(wèi)星定位系統(tǒng)來構(gòu)建所述的雙系統(tǒng)衛(wèi)星定位接收機(jī)，或者采用北斗一號衛(wèi)星定位系統(tǒng)和Glonass衛(wèi)星定位系統(tǒng)來構(gòu)建所述 的雙系統(tǒng)衛(wèi)星定位接收機(jī)等等，本實(shí)施例并不僅限于以上舉例。 實(shí)施例二，本實(shí)施例以三系統(tǒng)衛(wèi)星定位接收機(jī)為例進(jìn)行詳細(xì)說明，這里的三系統(tǒng) 可以具體指GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)、北斗一號衛(wèi)星定位系統(tǒng)和Glonass衛(wèi)星定位系統(tǒng)。接收機(jī) 的具體組建結(jié)構(gòu)只需在圖2所示雙系統(tǒng)的基礎(chǔ)上再增設(shè)一組Glonass信號帶通濾波器和 Glonass信號解碼器即可實(shí)現(xiàn)，如圖3所示。 所述Glonass信號帶通濾波器的頻帶范圍與Glonass衛(wèi)星信號所使用的頻帶范圍 一致，連接在前置放大器的輸出端與Glonass信號解碼器的輸入端之間，對前置放大器輸 出的衛(wèi)星信號進(jìn)行檢波處理，以分離出其中的Glonass衛(wèi)星信號輸出給Glonass信號解碼 器。Glonass信號解碼器對接收到的Glonass信號進(jìn)行解碼處理后，生成數(shù)據(jù)信號傳輸至組 合定位處理器，與其他兩路解碼數(shù)據(jù)(即對GPS信號進(jìn)行解碼后生成的數(shù)據(jù)信號和對北斗 一號信號進(jìn)行解碼后生成的數(shù)據(jù)信號)進(jìn)行融合計(jì)算，以實(shí)現(xiàn)精確定位。 當(dāng)然，也可以采用其它種類的衛(wèi)星定位系統(tǒng)來構(gòu)建所述的三系統(tǒng)衛(wèi)星定位接收 機(jī)，本實(shí)施例并不僅限于以上舉例。 采用本實(shí)施例的衛(wèi)星定位接收機(jī)，在某一路衛(wèi)星信號失效時(shí)，組合定位處理器可 以利用其他兩路衛(wèi)星信號進(jìn)行融合計(jì)算后，繼續(xù)進(jìn)行綜合定位。而當(dāng)發(fā)生兩路衛(wèi)星信號同 時(shí)失效時(shí)，還可以僅根據(jù)接收到的唯一一路衛(wèi)星信號繼續(xù)定位，從而極大提高了定位功能 的可靠性。 當(dāng)然，本實(shí)用新型的多系統(tǒng)衛(wèi)星定位接收機(jī)也可以仿照實(shí)施例一、實(shí)施例二那樣 構(gòu)建四系統(tǒng)、五系統(tǒng)等更多系統(tǒng)的一體化衛(wèi)星定位接收機(jī)，本實(shí)用新型對此不進(jìn)行具體限 制。 應(yīng)當(dāng)指出的是，上述說明并非是對本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也并不僅限于 上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添 加或替換，也應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種一體化多系統(tǒng)衛(wèi)星定位接收機(jī)，其特征在于包括一塊天線、一個(gè)前置放大器、多路帶通濾波器、多路信號解碼器和一個(gè)組合定位處理器；所述天線連接前置放大器，將接收到的衛(wèi)星信號傳輸至前置放大器進(jìn)行放大處理后，分別輸出至多路帶通濾波器對衛(wèi)星信號進(jìn)行檢波分離；所述多路帶通濾波器與多路信號解碼器一對一連接，將分離輸出的衛(wèi)星信號傳輸至信號解碼器進(jìn)行解碼處理；所述多路信號解碼器均與所述的組合定位處理器相連接，將解碼輸出的數(shù)據(jù)信號傳輸至組合定位處理器進(jìn)行定位計(jì)算。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化多系統(tǒng)衛(wèi)星定位接收機(jī)，其特征在于所述帶通濾波 器包括兩路，分別為GPS信號帶通濾波器和北斗一號信號帶通濾波器；所述信號解碼器也 包括兩路，分別為GPS信號解碼器和北斗一號信號解碼器；所述GPS信號帶通濾波器對前置 放大器輸出的衛(wèi)星信號進(jìn)行檢波，提取出其中的GPS信號傳輸至GPS信號解碼器進(jìn)行解碼 處理后，輸出至所述的組合定位處理器；所述北斗一號信號帶通濾波器對前置放大器輸出 的衛(wèi)星信號進(jìn)行檢波，提取出其中的北斗一號信號傳輸至北斗一號信號解碼器進(jìn)行解碼處 理后，輸出至所述的組合定位處理器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化多系統(tǒng)衛(wèi)星定位接收機(jī)，其特征在于所述帶通濾 波器包括三路，分別為GPS信號帶通濾波器、北斗一號信號帶通濾波器和Glonass信號帶 通濾波器；所述信號解碼器也包括三路，分別為GPS信號解碼器、北斗一號信號解碼器和 Glonass信號解碼器；所述GPS信號帶通濾波器對前置放大器輸出的衛(wèi)星信號進(jìn)行檢波， 提取出其中的GPS信號傳輸至GPS信號解碼器進(jìn)行解碼處理后，輸出至所述的組合定位處 理器；所述北斗一號信號帶通濾波器對前置放大器輸出的衛(wèi)星信號進(jìn)行檢波，提取出其中 的北斗一號信號傳輸至北斗一號信號解碼器進(jìn)行解碼處理后，輸出至所述的組合定位處理 器；所述Glonass信號帶通濾波器將前置放大器輸出的衛(wèi)星信號中的Glonass信號檢波分 離出來，輸出至Glonass信號解碼器進(jìn)行解碼處理后，輸出至所述的組合定位處理器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的一體化多系統(tǒng)衛(wèi)星定位接收機(jī)，其特征在于 所述前置放大器為一低噪聲前置放大器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的一體化多系統(tǒng)衛(wèi)星定位接收機(jī)，其特征在于 所述前置放大器、帶通濾波器、信號解碼器和組合定位處理器集成設(shè)計(jì)在一塊電路板上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種一體化多系統(tǒng)衛(wèi)星定位接收機(jī)，包括一塊天線、一個(gè)前置放大器、多路帶通濾波器、多路信號解碼器和一個(gè)組合定位處理器；所述天線連接前置放大器，將接收到的衛(wèi)星信號傳輸至前置放大器進(jìn)行放大處理后，分別輸出至多路帶通濾波器對衛(wèi)星信號進(jìn)行檢波分離；所述多路帶通濾波器與多路信號解碼器一對一連接，將分離輸出的衛(wèi)星信號傳輸至信號解碼器進(jìn)行解碼處理；所述多路信號解碼器均與所述的組合定位處理器相連接，將解碼輸出的數(shù)據(jù)信號傳輸至組合定位處理器進(jìn)行定位計(jì)算。由于將多種衛(wèi)星定位系統(tǒng)集成在一起進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對各系統(tǒng)都需采用的功能模塊進(jìn)行復(fù)用，從而可以節(jié)省硬件成本，縮小接收機(jī)體積，提高了接收機(jī)定位功能的可靠性。
文檔編號H04B1/16GK201444633SQ200920029098
公開日2010年4月28日 申請日期2009年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月8日
發(fā)明者周勝洪, 姚軍生, 張?jiān)獔F(tuán), 張玉國, 段黎陽, 董藺, 賴貽翔, 郝建云, 陳建武, 魏培平, 黃勝 申請人:青島杰瑞自動化有限公