CN108761506A - 一种北斗rnss、rdss双模用户机快速定位系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及北斗导航系统设备领域，尤其涉及一种北斗RNSS、RDSS双模用户机快速定位系统，其包括RDSS天线、RNSS天线、RDSS射频通道、RNSS射频通道、RDSS基带处理模块、RNSS基带处理模块和显控单元，本发明的优点在于在利用双模北斗导航接收机的特点，利用北斗RDSS首次捕获时间短的优点，在不增加额外辅助定位功能模块，不增加软件开发工作量的情况下，将RDSS基带得到准确的时间信息提供给RNSS基带处理，可以有效的降低导航所需时间信息的不确定度，大幅降低北斗RNSS信号的首次捕获时间，从而实现北斗RNSS快速定位。

Description

一种北斗RNSS、RDSS双模用户机快速定位系统
技术领域
本发明涉及北斗导航系统设备领域，尤其涉及一种北斗RNSS、RDSS双模用户机快速定位系统。
背景技术
目前北斗RNSS导航接收机通常都是按照如下卫星信号捕获流程进行卫星信号的捕获的，基本流程如下：
S1、对用户位置进行假定；
S2、对天线可见的卫星进行假定；
S3、对每个可见卫星的多普勒数值进行假定；
S4、在频率和码相位上对信号进行搜索；
S5、检测一个信号中的码和载波的存在并确认；
S6、跟踪码相位；
S7、跟踪载波相位；
S8、数据位同步；
S9、导航数据解码。
接收机从首次开机到得到第一个用户解的时间间隔被称为首次定位时间。首次定位时间是北斗RNSS导航设备的一项重要指标，直接决定了北斗RNSS导航设备的性能。而北斗RNSS导航接收机开始搜索信号所拥有的信息数量和质量直接决定了导航接收机的首次定位时间。
目前各种不同的北斗RNSS接收机都是通过算法优化上述步骤中的S1～S4，从而减少卫星信号的捕获时间，但是不论哪种算法，都是对用户位置、可见卫星、每个可见卫星的多普勒频移进行概率估算以及在频率和码相位上对信号进行遍历搜索，这些都无法大幅提高北斗RNSS卫星捕获的速度。
为提高北斗RNSS首次定位时间，本发明提出一种北斗RNSS、RDSS双模用户机快速定位系统，能够有效的提高北斗RNSS首次定位时间。
发明内容
本发明提出一种北斗RNSS、RDSS双模用户机快速定位系统，能够有效的提高北斗RNSS首次定位时间。
本发明提供了一种北斗RNSS、RDSS双模用户机快速定位系统，包括：
RDSS天线，用于接收北斗导航系统的RDSS信号；
RNSS天线，用于接收北斗导航系统的RNSS信号；
RDSS射频通道，用于进行北斗RDSS信号的低噪声放大、混频、下变频处理、中频信号放大及中频滤波，将下变频的北斗RDSS信号传输给RDSS基带处理模块；
RNSS射频通道，用于进行北斗RNSS信号的低噪声放大、混频、下变频处理、中频信号放大及中频滤波，将下变频的北斗RNSS信号传输给RNSS基带处理模块；
RDSS基带处理模块，用于完成北斗RDSS信号的捕获、跟踪、时间解算及导航解算工作，解算出的时间信息传输给北斗RNSS基带处理模块做辅助定位使用并将定位结果传输给显控单元；
RNSS基带处理模块，用于使用所述RDSS基带处理模块解算出的时间信息辅助定位完成北斗RNSS信号的捕获、跟踪、及导航解算工作并将定位结果传输给显控单元；
显控单元，用于显示定位结果；
所述RDSS天线电连接所述RDSS射频通道，所述RDSS射频通道电连接所述RDSS基带处理模块，所述RDSS基带处理模块分别电连接所述显控单元和所述RNSS基带处理模块，所述RNSS基带处理模块电连接所述RNSS射频通道，所述RNSS射频通道电连接于所述RNSS天线，所述RNSS基带处理模块电连接所述显控单元。
进一步地，所述RDSS射频通道包括RDSS放大器、RDSS变频器和RDSS滤波器，所述RDSS放大器电连接所述RDSS变频器，所述RDSS变频器电连接所述RDSS滤波器。
进一步地，所述RNSS射频通道包括RNSS放大器、RNSS变频器和RNSS滤波器，所述RNSS放大器电连接所述RNSS变频器，所述RNSS变频器电连接所述RNSS滤波器。
进一步地，所述RDSS基带处理模块包括FPGA处理器、DPS处理器和模数转换器，所述模数转换器电连接所述FPGA处理器，所述FPGA处理器电连接所述DPS处理器。
进一步地，所述RNSS基带处理模块包括模数转换器、FPGA处理器、DSP处理器和T IC模块，所述模数转换器电连接所述FPGA处理器，所述FPGA处理器分别电连接所述DSP处理器和所述T I C模块。
进一步地，所述RDSS放大器的型号为HMC286，所述RDSS变频器的型号为MAX2769BET I/V，所述RDSS滤波器的型号为BF2520-B2R4CAB。
进一步地，所述RNSS放大器的型号为MAAL-007304，所述RNSS变频器的型号为MAX2769BET I/V，所述RNSS滤波器的型号为TA0862A。
进一步地，所述模数转换器的型号为AD9288。
进一步地，所述DSP处理器的型号为TMS320C6747DZKBT3。
进一步地，所述FPGA处理器的型号为5CEFA9F31I 7N。
本发明的有益效果为：
本发明的优点在于在利用双模北斗导航接收机的特点，利用北斗RDSS首次捕获时间短的优点，在不增加额外辅助定位功能模块，不增加软件开发工作量的情况下，将RDSS基带得到准确的时间信息提供给RNSS基带处理，可以有效的降低导航所需时间信息的不确定度，大幅降低北斗RNSS信号的首次捕获时间，从而实现北斗RNSS快速定位。
附图说明
图1为本发明的电路连接示意图；
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
如图1所示，本发明提供了一种北斗RNSS、RDSS双模用户机快速定位系统，包括：
RDSS天线，用于接收北斗导航系统的RDSS信号；
RNSS天线，用于接收北斗导航系统的RNSS信号；
RDSS射频通道，用于进行北斗RDSS信号的低噪声放大、混频、下变频处理、中频信号放大及中频滤波，将下变频的北斗RDSS信号传输给RDSS基带处理模块；
RNSS射频通道，用于进行北斗RNSS信号的低噪声放大、混频、下变频处理、中频信号放大及中频滤波，将下变频的北斗RNSS信号传输给RNSS基带处理模块；
RDSS基带处理模块，用于完成北斗RDSS信号的捕获、跟踪、时间解算及导航解算工作，解算出的时间信息传输给北斗RNSS基带处理模块做辅助定位使用并将定位结果传输给显控单元；
RNSS基带处理模块，用于使用所述RDSS基带处理模块解算出的时间信息辅助定位完成北斗RNSS信号的捕获、跟踪、及导航解算工作并将定位结果传输给显控单元；
显控单元，用于显示定位结果；
所述RDSS天线电连接所述RDSS射频通道，所述RDSS射频通道电连接所述RDSS基带处理模块，所述RDSS基带处理模块分别电连接所述显控单元和所述RNSS基带处理模块，所述RNSS基带处理模块电连接所述RNSS射频通道，所述RNSS射频通道电连接于所述RNSS天线，所述RNSS基带处理模块电连接所述显控单元。
进一步地，所述RDSS射频通道包括RDSS放大器、RDSS变频器和RDSS滤波器，所述RDSS放大器电连接所述RDSS变频器，所述RDSS变频器电连接所述RDSS滤波器。
进一步地，所述RNSS射频通道包括RNSS放大器、RNSS变频器和RNSS滤波器，所述RNSS放大器电连接所述RNSS变频器，所述RNSS变频器电连接所述RNSS滤波器。
进一步地，所述RDSS基带处理模块包括FPGA处理器、DPS处理器和模数转换器，所述模数转换器电连接所述FPGA处理器，所述FPGA处理器电连接所述DPS处理器。
进一步地，所述RNSS基带处理模块包括模数转换器、FPGA处理器、DSP处理器和T IC模块，所述模数转换器电连接所述FPGA处理器，所述FPGA处理器分别电连接所述DSP处理器和所述T I C模块。
在所述RDSS基带处理模块对所述RNSS基带处理模块进行授时时，采用以下方法；所述北斗RDSS基带处理芯片产生中断信号，软件相应中断信号获取RDSS出站电文；所述北斗RDSS基带处理芯片软件从出站电文中解析获得系统广播信息，软件从系统广播信息中得到搭载的时间年计数、年份及上升时延；所述北斗RDSS基带处理芯片产生采样中断信号，软件响应采样中断信号，获取RDSS原始观测量；所述北斗RDSS基带处理芯片软件根据原始观测量中的帧计数、比特计数、伪码计数和码相位参数计算分内秒；所述北斗RDSS基带处理芯片RDSS授时模块根据年计数、年分、分内秒、上升时延参数计算授时时间数据；所述北斗RDSS基带处理芯片将授时数据通过北斗RDSS基带处理模块与北斗RNSS基带处理模块间的串行接口进行授时；所述北斗RNSS基带处理芯片T I C模块通过接收北斗RDSS传送来的授时信息，给出本地时间信息；所述北斗RNSS基带处理芯片捕获控制模块将首个码片的时间信息及捕获启动时间信息分+别传送给伪码发生模块与捕获引擎模块；所述北斗RNSS基带处理芯片捕获引擎模块向伪码发生模块发送提取伪码脉冲；所述北斗RNSS基带处理芯片伪码发生模块向捕获引擎模块发送伪码。
本发明的优点在于在利用双模北斗导航接收机的特点，利用北斗RDSS首次捕获时间短的优点，在不增加额外辅助定位功能模块，不增加软件开发工作量的情况下，将RDSS基带得到准确的时间信息提供给RNSS基带处理，可以有效的降低导航所需时间信息的不确定度，大幅降低北斗RNSS信号的首次捕获时间，从而实现北斗RNSS快速定位。
进一步地，所述RDSS放大器的型号为HMC286，所述RDSS变频器的型号为MAX2769BET I/V，所述RDSS滤波器的型号为BF2520-B2R4CAB。
进一步地，所述RNSS放大器的型号为MAAL-007304，所述RNSS变频器的型号为MAX2769BET I/V，所述RNSS滤波器的型号为TA0862A。
进一步地，所述模数转换器的型号为AD9288。
进一步地，所述DSP处理器的型号为TMS320C6747DZKBT3。
进一步地，所述FPGA处理器的型号为5CEFA9F31I 7N。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种北斗RNSS、RDSS双模用户机快速定位系统，其特征在于，包括：
RDSS天线，用于接收北斗导航系统的RDSS信号；
RNSS天线，用于接收北斗导航系统的RNSS信号；
RDSS射频通道，用于进行北斗RDSS信号的低噪声放大、混频、下变频处理、中频信号放大及中频滤波，将下变频的北斗RDSS信号传输给RDSS基带处理模块；
RNSS射频通道，用于进行北斗RNSS信号的低噪声放大、混频、下变频处理、中频信号放大及中频滤波，将下变频的北斗RNSS信号传输给RNSS基带处理模块；
RDSS基带处理模块，用于完成北斗RDSS信号的捕获、跟踪、时间解算及导航解算工作，解算出的时间信息传输给北斗RNSS基带处理模块做辅助定位使用并将定位结果传输给显控单元；
RNSS基带处理模块，用于使用所述RDSS基带处理模块解算出的时间信息辅助定位完成北斗RNSS信号的捕获、跟踪、及导航解算工作并将定位结果传输给显控单元；
显控单元，用于显示定位结果；
所述RDSS天线电连接所述RDSS射频通道，所述RDSS射频通道电连接所述RDSS基带处理模块，所述RDSS基带处理模块分别电连接所述显控单元和所述RNSS基带处理模块，所述RNSS基带处理模块电连接所述RNSS射频通道，所述RNSS射频通道电连接于所述RNSS天线，所述RNSS基带处理模块电连接所述显控单元。
2.根据权利要求1所述的北斗RNSS、RDSS双模用户机快速定位系统，其特征在于，所述RDSS射频通道包括RDSS放大器、RDSS变频器和RDSS滤波器，所述RDSS放大器电连接所述RDSS变频器，所述RDSS变频器电连接所述RDSS滤波器。
3.根据权利要求2所述的北斗RNSS、RDSS双模用户机快速定位系统，其特征在于，所述RNSS射频通道包括RNSS放大器、RNSS变频器和RNSS滤波器，所述RNSS放大器电连接所述RNSS变频器，所述RNSS变频器电连接所述RNSS滤波器。
4.根据权利要求1所述的北斗RNSS、RDSS双模用户机快速定位系统，其特征在于，所述RDSS基带处理模块包括FPGA处理器、DPS处理器和模数转换器，所述模数转换器电连接所述FPGA处理器，所述FPGA处理器电连接所述DPS处理器。
5.根据权利要求4所述的北斗RNSS、RDSS双模用户机快速定位系统，其特征在于，所述RNSS基带处理模块包括模数转换器、FPGA处理器、DSP处理器和TIC模块，所述模数转换器电连接所述FPGA处理器，所述FPGA处理器分别电连接所述DSP处理器和所述TIC模块。
6.根据权利要求3所述的北斗RNSS、RDSS双模用户机快速定位系统，其特征在于，所述RDSS放大器的型号为HMC286，所述RDSS变频器的型号为MAX2769BETI/V，所述RDSS滤波器的型号为BF2520-B2R4CAB。
7.根据权利要求3所述的北斗RNSS、RDSS双模用户机快速定位系统，其特征在于，所述RNSS放大器的型号为MAAL-007304，所述RNSS变频器的型号为MAX2769BETI/V，所述RNSS滤波器的型号为TA0862A。
8.根据权利要求5所述的北斗RNSS、RDSS双模用户机快速定位系统，其特征在于，所述模数转换器的型号为AD9288。
9.根据权利要求5所述的北斗RNSS、RDSS双模用户机快速定位系统，其特征在于，所述DSP处理器的型号为TMS320C6747DZKBT3。
10.根据权利要求5所述的北斗RNSS、RDSS双模用户机快速定位系统，其特征在于，所述FPGA处理器的型号为5CEFA9F31I7N。
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