CN105277952A - 适用于gps车载防盗系统的无线接收模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及了一种适用于GPS车载防盗系统的无线接收模块，属于无线通信领域。所述无线接收模块包括天线，滤波器，低噪声放大器，功率检测器；天线采用微带贴片天线，将接收到的GPS信号与同频段GPS干扰信号经低噪声放大器传到功率检测器，功率检测器将检测到的功率大小转化为直流电平输送到上位机，上位机根据直流信号的大小判断是否有干扰信号的存在，以达到对车载GPS的保护，从而实现防盗的目的，使车辆精确定位。本发明在GPS车载防盗系统中具有广阔的应用前景。

Description

适用于GPS车载防盗系统的无线接收模块

技术领域

本发明属于无线通信技术与天线技术领域，涉及适于GPS系统的L1频段天线技术。

背景技术

车载定位监控系统集地理信息系统技术、定位技术、数据库技术及通信技术于一体，是智能交通管理监控系统中重要组成部分，它越来越受到交通运输和安全管理部门的关注，逐渐成为交通管理领域中一个新的应用研究方向。

GPS车载定位监控系统已经越来越多的出现在人们的生活中，随着系统研究和开发工作的继续深入，车载定位监控系统的功能更加完善，它的推广和使用显著提高车辆监管效率。

车载移动终端是车载定位监控系统的前端设备，其基本功能是实现车辆定位及数据信息的传输。主要由GPS接收机、无线通信控制设备、车载中央处理器以及显示屏组成。通过GPS接收天线，车载移动单元可以接收GPS卫星发射的定位信号信息，在接收信息后，经过一系列处理过程，计算出车辆的经度、日期、时间、纬度、速度等定位信息数据。其中作为车载移动单元核心的车载控制单元CPU，其接收并处理接收机车载终端发来的地理定位相关信息，将GPS车载定位监控终端设备所发送的地理定位信息实时显示在液晶屏幕，并通过车载台接收发送定位信息。功能控制单元不仅可以遥控监听、服务请求，还可以通过下传命令实现遥控熄火等功能。因此，无线通信模块是实现移动车辆和监控中心之间相互通信的桥梁。

目前市场上大部分终端产品均支持短信息业务和两种通信传输方式，具有基站双模定位、即时查询位置、手机追踪、定时追踪、定距追踪、里程报告、紧急报警、越区报警、电子围栏报警、低电报警、超速报警、盲区报警、天线切断报警等功能。

现今，有很多的不法分子，根据车载GPS定位系统的原理，研究定位系统存在的漏洞实行车辆的盗窃，其实施的手段为电磁屏蔽和信号干扰，而车载GPS自身拥有的盲区报警使得信号干扰成为不法分子的重要作案手段。GPS车载系统工作于GPS系统L1频段，使用大功率的信号干扰源对车载GPS系统终端设备进行信号干扰，使其不能与卫星正常通信而达到盗窃的目的。鉴于GPS系统存在的缺陷，本发明提供了一种适用于GPS车载防盗系统的无线接收模块，用以保护GPS系统的正常工作。

发明内容

为了实现车载GPS系统的正常工作，本发明提供了一种适用于GPS车载防盗系统的无线接收模块，所述技术方案如下：

无线接收模块包括天线、滤波器、低噪声放大器、功率检测器；天线采用微带贴片天线，将接收到的GPS信号与同频段GPS干扰信号经低噪声放大器传到功率检测器，功率检测器将检测到的功率大小转化为直流电平输送到上位机，上位机根据直流信号的大小判断是否有干扰信号的存在，以达到对车载GPS的保护，从而实现防盗的目的，使车辆精确定位。

附图说明：

为了更清楚的说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造劳动性的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。

图1是GPS车载终端模块基本构成框图；

图2是本发明整体结构框图；

图3是本发明天线设计结构图；

图4是本发明天线三维辐射方向仿真图；

图5是本发明整体结构示意图。

具体实施方式：

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明的主旨是提出一种适用于GPS车载防盗系统的无线接牧模块，天线将接收到的GPS信号与同频段GPS干扰信号经低噪声放大器传到功率检测器，功率检测器将检测到的功率大小转化为直流电平输送到上位机，上位机根据直流信号的大小判断是否有干扰信号的存在，以达到对车载GPS的保护，从而实现防盗的目的，使车辆精确定位。

下面结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是GPS车载终端模块基本构成框图，通过GPS接收天线，车载移动单元可以接收GPS卫星发射的定位信号信息，在接收信息后，经过一系列处理过程，将GPS车载定位监控终端设备所发送的地理信息位置实时显示在液晶屏幕，并通过车载台接收发送定位信息。假如强功率的同频段干扰信号对车载GPS接收模块进行干扰，那么该GPS系统就会处于信号失真状态，同时也不会执行报警等命令，基于此漏洞，本发明提供了一种适用于GPS车载防盗系统的无线接收模块，结合上位机的使用，可以成功的解决GPS车载系统的不足。

图2是本发明整体结构框图，天线接收到所有L1频段的信号，并将信号滤波后传到低噪声放大器，低噪声放大器对小信号进行功率放大，经过放大后的小信号进入功率检测器，功率检测器可以检测到所有信号的总功率值，并将其转化为直流电流，直流电流转化为直流电压，经上位机系统的阈值判断就可以检测出是否有强干扰信号的存在，并发出相应的指令，如报警、切断打火电源等。所述低噪声放大器噪声系数0.37，低的噪声系数可以满足功率的准确判断，1dB功率压缩点22dBm，满足同频段所有信号的放大，防止出现因信号功率过大出现的饱和失真。所述功率检测器为功率计量芯片，可以检测出输入有用功率的大小，以转化为直流电流，传到上位机可检测出电压的大小，便于实现电平的控制。

图3是本发明天线设计结构图，天线采用微带贴片天线。介质使用相对介电常数较大的陶瓷介质，相对介电常数ε_r＝9.8，这样可以减小设计天线的尺寸，便于安装。为实现天线圆极化，采用在辐射贴片上切角的方法，馈电方式采用同轴单点馈电，输出阻抗50Ω。经仿真分析得到天线的尺寸，辐射贴片长L＝26.3mm，宽度W＝35.9mm，L1频段f＝1575.42MHz时反射系数S₁₁＝-26.2dB，满足设计要求。

图4是本发明天线三维辐射方向仿真图，从图中可以看出天线的主瓣宽度很大，基本上可以覆盖整个GPS接收天线系统。

图5是本发明整体结构示意图，陶瓷天线可以附着在电路板的背面，电路板与天线之间粘合。

进一步地，为了适应工程设计要求，微带天线可以是其他类型天线，如单偶极子天线、PIFA(平面倒F天线)、以及其他偶极子天线等，具体实现时，本发明实例对此不做限制。

进一步地，为了使天线和低噪声放大器、功率检测器更好的阻抗匹配，匹配电路可以采用各种形式，具体实现时，本发明实例对此不作限制。

进一步地，为了满足低噪声放大器一直工作于线性放大区，可改变滤波器通带，滤除不必要的接收信号，具体实现时，本发明实例对此不作限制。

综上所述，本发明涉及了一种适用于GPS车载防盗系统的无线接收模块，其包括天线、低噪声放大器、功率检测器，该发明将在无线通信领域具有重要应用。

本领域技术人员可以理解附图只是一个实施例的示意图，上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.适用于GPS车载防盗系统的无线接收模块，包括：天线，滤波器，低噪声放大器，功率检测器，其特征是：

天线接收到的L1频段信号经低噪声放大器放大，放大后的信号经过功率检测器检测功率大小并输出电压电平。

2.根据权利1要求，所述天线为微带贴片天线，其特征是天线介质的相对介电常数比较大，缩小了天线的尺寸，馈电方式为同轴单点馈电，辐射贴片切角实现圆极化；天线也可为PIFA(平面倒F天线)、偶极子天线以及其他微带天线等。

3.根据权利1要求，所述低噪声放大器其特征是低噪声，噪声系数0.37；较高1dB功率压缩点，1dB功率压缩点22dBm。

4.根据权利1要求，所述功率检测器为功率计量芯片，其特征是可以检测出输入有用功率的大小，以转化为直流电流，检测出电压大小，便于实现电平的控制。

5.根据权利2、权利3、权利4要求，所述天线、低噪声放大器、功率检测器均有相应的匹配网络，以达到各网络连接的阻抗匹配，实现最大功率传输。