CN103454655A - Gps射频信号及串行接口数据分路器 - Google Patents

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CN103454655A CN2013103630304A CN201310363030A CN103454655A CN 103454655 A CN103454655 A CN 103454655A CN 2013103630304 A CN2013103630304 A CN 2013103630304A CN 201310363030 A CN201310363030 A CN 201310363030A CN 103454655 A CN103454655 A CN 103454655A
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shunt
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马君
金晓坤
王玉荣
叶旭昇
崔咏军
徐驰
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SHANGHAI FEILI COMMUNICATION TECHNOLOGY INDUSTRIAL GENERAL Co Ltd
First Research Institute of Telecommunication Technology
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SHANGHAI FEILI COMMUNICATION TECHNOLOGY INDUSTRIAL GENERAL Co Ltd
First Research Institute of Telecommunication Technology
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Abstract

本发明提供了一种GPS射频信号及串行接口数据分路器，包括：GPS天线、与所述GPS天线连接的GPS射频信号分路模块、与所述GPS天线连接的GPS模块、与所述GPS模块连接的GPS数据处理模块及与所述GPS数据处理模块连接的多串口扩展模块，其中，所述GPS天线用以接收GPS射频信号；所述GPS射频信号分路模块将接收到的GPS射频信号作为输入，并输出到多个射频接口；所述GPS模块对接收到的GPS射频信号进行解码，并输出解码信息；所述GPS数据处理模块对解码信息按需进行编排，并将编排好的信息输出到多串口扩展模块。通过本发明提供的GPS射频信号及串行接口数据分路器，各终端设备能够共用GPS系统，节省了GPS系统的开支，提高了经济效益。

Description

GPS射频信号及串行接口数据分路器
技术领域
本发明涉及定位系统技术领域，特别涉及一种GPS射频信号及串行接口数据分路器。
背景技术
自20世纪90年代，GPS系统（Global Positioning System，全球定位系统）向全世界免费开放以来，已广泛应用于导航、交通、大地测量、精确授时等与位置、速度、时间相关的领域中。可以说，GPS系统是目前最先进、应用最广泛的卫星导航定位系统，具有非常好的市场前景。
GPS星群由24颗或更多人造卫星组成，它们分别位于6个轨道平面内，高度大约是12550英里。这些人造卫星通过星载的原子钟进行同步，不断地以L波段上的两个频率来传送测距信号、它们当前的时间以及轨道动态，这两个频率分别被称为L1（1575.42MHz）和L2（1227.6MHz）。民用GPS通常只使用L1波段，而勘测与军事用途则需要同时使用L1和L2波段。
通过GPS位置解算可以得到当前的纬度、经度和高度，误差在5m以内（仅使用L1波段），而定时则精确到10ns以内。GPS接收器以标准格式输出人造卫星的信息和时间/位置解，其中NMEA0183规范是最常见的格式定义。这些规范所定义的语句包括了可见人造卫星、人造卫星信号强度、GPS或UTC时间解和位置解。制造商也可以自定义语句，以便用定制的格式来输出数据或者提供对自家GPS接收器特殊功能的访问。
目前，GPS系统在众多终端设备上得到应用，而且常常出现在同一应用场点环境下，多个终端设备由于数据接口的不一致，而分别使用各自携带的GPS系统。各个终端设备之间无法共用GPS系统，造成资源的极大浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种GPS射频信号及串行接口数据分路器，以解决现有技术中，各个终端设备之间无法共用GPS系统，造成资源极大浪费的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种GPS射频信号及串行接口数据分路器，所述GPS射频信号及串行接口数据分路器包括：GPS天线、与所述GPS天线连接的GPS射频信号分路模块、与所述GPS天线连接的GPS模块、与所述GPS模块连接的GPS数据处理模块及与所述GPS数据处理模块连接的多串口扩展模块，其中，
所述GPS天线用以接收GPS射频信号；
所述GPS射频信号分路模块将接收到的GPS射频信号作为输入，并输出到多个射频接口；
所述GPS模块对接收到的GPS射频信号进行解码，并输出解码信息；
所述GPS数据处理模块对解码信息按需进行编排，并将编排好的信息输出到多串口扩展模块。
可选的，在所述的GPS射频信号及串行接口数据分路器中，所述多个射频接口为N型射频接口、SMA射频接口或者BNC射频接口。
可选的，在所述的GPS射频信号及串行接口数据分路器中，所述GPS模块对接收到的GPS射频信号进行解码后得到纬度、经度、高度、速度、日期、时间、航向和/或卫星状况信息。
可选的，在所述的GPS射频信号及串行接口数据分路器中，所述GPS模块输出的解码信息的格式为GGA、GLL、GSA、GSV、RMC和/或VTG。
可选的，在所述的GPS射频信号及串行接口数据分路器中，所述GPS模块能够根据所述GPS数据处理模块的请求发送定制数据格式的解码信息。
可选的，在所述的GPS射频信号及串行接口数据分路器中，所述GPS模块能够根据所述GPS数据处理模块的请求按特定时间间隔发送解码信息。
可选的，在所述的GPS射频信号及串行接口数据分路器中，所述GPS数据处理模块对解码信息按需进行编排包括：按需设定信息格式、内容和/或波特率。
可选的，在所述的GPS射频信号及串行接口数据分路器中，所述GPS模块通过TTL串口与所述GPS数据处理模块连接。
可选的，在所述的GPS射频信号及串行接口数据分路器中，所述GPS数据处理模块通过数据和控制总线接口与所述多串口扩展模块连接。
通过本发明提供的GPS射频信号及串行接口数据分路器，各终端设备能够共用GPS系统，节省了GPS系统的开支，提高了经济效益。
附图说明
图1是本发明实施例的GPS射频信号及串行接口数据分路器的结构示意图；
图2是本发明实施例的GPS射频信号及串行接口数据分路器的业务流程处理图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的GPS射频信号及串行接口数据分路器作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
请参考图1，其为本发明实施例的GPS射频信号及串行接口数据分路器的结构示意图。如图1所示，所述GPS射频信号及串行接口数据分路器1包括：GPS天线10、与所述GPS天线10连接的GPS射频信号分路模块11、与所述GPS天线10连接的GPS模块12、与所述GPS模块12连接的GPS数据处理模块13及与所述GPS数据处理模块13连接的多串口扩展模块14，其中，
所述GPS天线10用以接收GPS射频信号；
所述GPS射频信号分路模块11将接收到的GPS射频信号作为输入，并输出到多个射频接口；
所述GPS模块12对接收到的GPS射频信号进行解码，并输出解码信息；
所述GPS数据处理模块13对解码信息按需进行编排，并将编排好的信息输出到多串口扩展模块14。
在本实施例中，所述GPS模块12通过TTL串口与所述GPS数据处理模块13连接；所述GPS数据处理模块13通过数据和控制总线接口与所述多串口扩展模块14连接。
具体的，所述GPS射频信号分路模块11从GPS天线10处接收GPS射频信号，可接收GPS L1/L2频段信号，工作带宽为1.1GHz-1.7GHz，并对接收的GPS信号进行处理，包括放大、滤波及直流阻断，由此提高了GPS射频信号。接着将处理过的GPS射频信号输出到多个射频端口，例如2-8个射频端口，所述多个射频端口可以是N型射频接口、也可以是SMA射频接口、BNC射频接口或者TNC射频接口等。由此，多个外部终端设备可以与所述多个射频端口连接，从而共享GPS射频信号。
在本实施例中，所述GPS模块12可以由RF射频芯片、基带芯片和核心解码CPU组成，以完成对于GPS射频信号的解码。具体的，所述GPS模块12根据接收到的多个卫星传输的参数进行计算，得到关于纬度、经度、高度、速度、日期、时间、航向和/或卫星状况等解码信息。然后将解码信息串行输出到GPS数据处理模块13，其输出数据为ASCII编码，内容包含了纬度、经度、高度、速度、日期、时间、航向和/或卫星状况等解码信息。输出数据格式采用NMEA-0183通信标准，常用语句为6种，包括GGA、GLL、GSA、GSV、RMC及VTG。
进一步的，在本实施例中，所述GPS模块12能够根据所述GPS数据处理模块13的请求发送定制数据格式的解码信息；所述GPS模块12还能够根据所述GPS数据处理模块13的请求按特定时间间隔发送解码信息。例如，所述GPS模块12根据所述GPS数据处理模块13的请求每隔若干毫秒发送某一特定NMEA语句。由此，可提高对于GPS系统的利用效率。
在本实施例中，所述GPS数据处理模块13可采用单片机，可以根据不同的应用需要，编程控制来自GPS模块12的串行数据格式以及发送时间间隔，并实时对数据进行再加工处理，即可以按需设定信息格式、内容和/或波特率。在根据预先定义的串口配置参数（可以符合NMEA-0183通信规范，也可以自定义数据格式），重新设定来自GPS模块12的解码信息的信息格式、内容和/或波特率后，通过数据和控制总线接口发送到多串口扩展模块14，接着，外部终端设备可通过与多串口扩展模块14上的串行接口01、串行接口02……或者串行接口N连接，以获取GPS数据，从而实现对于GPS系统的共用，提高了资源利用率。
在本实施例中，多串口扩展模块14是一种可分配多个串行接口供不同外部终端设备应用连接的芯片，每个外部终端设备可以通过它与GPS数据处理模块13进行通信，并由GPS数据处理模块13单独控制每个串行接口的波特率、数据格式等参数。多串口扩展模块14灵活的增加了与串行接口连接的终端设备数量，使得多个需要应用GPS系统的终端设备可以共享一套GPS系统。
在本实施例中，进一步的，还提供了GPS射频信号及串行接口数据分路器的业务流程。具体的，请参考图2，其为本发明实施例的GPS射频信号及串行接口数据分路器的业务流程处理图。如图2所示，GPS射频信号及串行接口数据分路器1开始运行后，首先通过GPS天线10获取GPS射频信号；接着，GPS射频信号分成两路，一路提供给GPS射频分路模块11进行信号处理，输出到射频端口，另一路提供给GPS模块12进行解码，得到内容为经度、纬度等的解码信息；接着，将解码信息提供给GPS数据处理模块13，针对得到的解码信息，GPS数据处理模块13可进一步向GPS模块12提出格式、时间间隔等要求，也可按照既定的输出格式提供给多串口扩展模块14，还可对GPS数据进行加工重组，得到终端设备需要的数据，并将处理后的数据提供给多串口扩展模块14，通过多串口扩展模块14输出到各外部终端设备。
综上可见，通过本实施例提供的GPS射频信号及串行接口数据分路器，各终端设备能够共用GPS系统，节省了GPS系统的开支，提高了经济效益。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (9)

1.一种GPS射频信号及串行接口数据分路器，其特征在于，包括：GPS天线、与所述GPS天线连接的GPS射频信号分路模块、与所述GPS天线连接的GPS模块、与所述GPS模块连接的GPS数据处理模块及与所述GPS数据处理模块连接的多串口扩展模块，其中，
所述GPS天线用以接收GPS射频信号；
所述GPS射频信号分路模块将接收到的GPS射频信号作为输入，并输出到多个射频接口；
所述GPS模块对接收到的GPS射频信号进行解码，并输出解码信息；
所述GPS数据处理模块对解码信息按需进行编排，并将编排好的信息输出到多串口扩展模块。
2.如权利要求1所述的GPS射频信号及串行接口数据分路器，其特征在于，所述多个射频接口为N型射频接口、SMA射频接口或者BNC射频接口。
3.如权利要求1所述的GPS射频信号及串行接口数据分路器，其特征在于，所述GPS模块对接收到的GPS射频信号进行解码后得到纬度、经度、高度、速度、日期、时间、航向和/或卫星状况信息。
4.如权利要求3所述的GPS射频信号及串行接口数据分路器，其特征在于，所述GPS模块输出的解码信息的格式为GGA、GLL、GSA、GSV、RMC和/或VTG。
5.如权利要求3所述的GPS射频信号及串行接口数据分路器，其特征在于，所述GPS模块能够根据所述GPS数据处理模块的请求发送定制数据格式的解码信息。
6.如权利要求3所述的GPS射频信号及串行接口数据分路器，其特征在于，所述GPS模块能够根据所述GPS数据处理模块的请求按特定时间间隔发送解码信息。
7.如权利要求1所述的GPS射频信号及串行接口数据分路器，其特征在于，所述GPS数据处理模块对解码信息按需进行编排包括：按需设定信息格式、内容和/或波特率。
8.如权利要求1所述的GPS射频信号及串行接口数据分路器，其特征在于，所述GPS模块通过TTL串口与所述GPS数据处理模块连接。
9.如权利要求1所述的GPS射频信号及串行接口数据分路器，其特征在于，所述GPS数据处理模块通过数据和控制总线接口与所述多串口扩展模块连接。
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