CN109031366A - 一种无须接收通道的北斗rdss短报文单发装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于通信技术领域，公开了一种无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置,包括天线(1)、射频开关(2)、发射通道模块(3)、基带信号处理模块(4)；天线(1)与射频开关(2)信号相连，射频开关(2)分别与发射通道模块(3)、基带信号处理模块(4)信号相连，发射通道模块(3)与基带信号处理模块(4)信号相连。本发明具有无须先接收北斗信号即可直接发射北斗卫星RDSS短报文的功能，因此结构简单，体积小，功耗低、待机时间长，生产成本低，其若结合北斗RNSS模块/GPS模块(5)，适用于紧急求救、跟踪，定位、管控、应急通信，具有一定的市场潜力。
Description
技术领域
本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置。
背景技术
目前，业内常用的现有技术是这样的：
传统的具有定位和短报文收发功能的北斗终端不仅尺寸大，而且设备昂贵，功耗大。这是由于通常的北斗RDSS终端需要上行L频段和下行S两个频段，需要先接收到北斗卫星的S频段和信号才可以发射L频段的信号，故需要接收的射频部分和基带部分一直工作，且需要规模较大的基带处理芯片，因此功耗大，天线尺寸、成本也高，难以集成使其小型化，在一些场合不便于携带。
因此，有必要改进现有的设备，使其满足功能的需要，同时又能提供短报文的发送功能。
综上所述，现有技术存在的问题是：
(1)传统的北斗定位和短报文收发设备面临设备昂贵，功耗大，尺寸过大；不能满足短报文的发送功能需求。
解决上述技术问题的难度和意义：
北斗RNSS/GPS基带算法的解算是此技术的难点，以及小型化收发一体化天线的设计在现有技术中，不能解决。
意义为：
本发明的北斗RNSS、GPS算法的解算可用于跟踪、定位、管控、紧急求救。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术的缺陷和难于普及的根源，提供一种无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置，能够由RDSS的L频段发送短报文，以便用于紧急求救、跟踪，定位，管控，应急通信。
本发明具体是这样实现的，一种无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置的发送方法，所述无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置的发送方法包括：
发送普通短报文时，对输送的短报文进行编码、扩频、调制及相应的时隙调整处理，再进行信号的调制、放大滤波、功率放大后发射出去；
需要发送求救、报警信号时，先默认接通北斗RNSS/GPS接收通道模块的位置，获得定位和时间信号；
通过将GPS和北斗解算算法、微控制算法、加密算法以及基带信号处理算法将发送的短报文定位和时间信号处理、加密后，传输出去；
对所述传输的发送的短报文位置和时间信号再卷积、扩频处理后，再通过信号的调制、放大滤波、功率放大后传输给天线。
本发明的另一目的在于提供一种计算机程序，所述计算机程序实现所述的无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置的发送方法。
本发明的另一目的在于提供一种终端，所述终端实现所述的无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置的发送方法。
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行所述的无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置的发送方法。
本发明的另一目的在于提供一种无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置包括：
天线、射频开关、发射通道模块、基带信号处理模块；
天线与射频开关信号相连，射频开关分别与发射通道模块、基带信号处理模块信号相连，发射通道模块与基带信号处理模块信号相连；
所述的无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置进一步结合北斗RNSS模块/GPS模块，且射频开关与北斗RNSS模块/GPS模块信号相连，北斗RNSS模块/GPS模块与基带信号处理模块信号相连，发送的信息包括短报文、位置信息、时间信息。
进一步，无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置进一步包括：
RNSS/GPS接收通道模块，与基带信号处理模块连接，用于确定发送短报文的位置和时间信号及发送的短报文的时间或位置信息；
基带信号处理模块，与射频开关连接，用于将RNSS/GPS接收通道模块的位置和时间信号及要发的时间或位置信息一起处理，完成卷积、扩频处理后再传递给发射通道模块；
微控制模块，与射频开关连接，采用嵌入式算法，将GPS和北斗解算算法、微控制算法、加密算法以及基带信号处理算法烧录至内部。
天线，用于接收和发射出去射频开关的信号；
射频开关，与天线连接、微控制模块电连接。
发射通道模块，与射频开关连接，用于发射基带信号处理模块进行卷积、扩频处理后的信号，并对将要发送的信息进行信号的调制、滤波及功率的放大。
进一步，
天线：采用双圆极化双频接收发射一体化天线；接收频段为GPS L1、北斗RNSS B1，发射频段北斗RDSS L；L1为GPS下行信号的增益1575.42MHz，带宽为±1.023MHz，北斗RNSSB1为北斗二号卫星的下行增益1561.098MHz，带宽为±2.046MHz，L为北斗RDSS卫星的上行信号频率1615.68MHz，带宽为±4.08MHz。
进一步，发射通道模块包括本振模块、信号调制模块、放大滤波模块以及功率放大模块；
本振模块：产生用于L频段1616.68MHz发射的本振信号；
信号调制模块，对将要发送的短报文、位置信息、时间信息进行信号调制；
放大滤波模块，将调制后的信号进行放大，达到功率放大模块的输入功率要求，并过滤掉中心频段外无用的杂波；
功率放大模块，经过放大滤波模块的信号，进行功率的放大，并发送至天线完成信号发射。
进一步，微控制模块包含GPS和北斗算法解算单元、微控制单元；
GPS和北斗算法解算单元，对L1和B1频点接收的北斗或GPS进行算法解算，解算出当前无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置所处的地理位置以及时间信息；
微控制单元，控制微控制模块正常工作；
加密单元，对将要发送的短报文、位置信息、时间信息进行加密处理。
进一步，GPS和北斗算法解算单元为北斗RNSS模块、GPS模块中任意一种，均通过信号与射频开关连接。
本发明的另一目的在于提供一种北斗RDSS短报文单发系统，所述北斗RDSS短报文单发系统至少搭载所述的无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置，通过无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置将短报文信号发送给北斗RDSS卫星；
北斗卫星将短报文信号发送给地面站，再由地面站处理后转发给相应职能部门。
综上所述，本发明的优点及积极效果为：
本发明无须先接收北斗信号，即可直接发送北斗卫星RDSS短报文的功能，因为取消掉了短报文发射装置的接收通道，简化了装置的结构，使本装置体积减小、功耗降低，待机时间延长，生产成本降低，特别适用于紧急求救、跟踪、定位、管控、应急通信的场合，具有巨大的市场价值。
本发明装置不需要先接收北斗S频点的下行信号，可通过B1频点和L1频点分别接收北斗二代以及GPS的下行信号，通过GPS和北斗算法解算单元实现定位信息的解算，并经过加密单元、基带信号处理单元实现信号加密、卷积、扩频处理，经RF模块、天线，通过L频段发射至北斗二代卫星系统，利用卫星作为中继，传送至地面控制中心(MCC)，可供后续终端或平台使用。利用此方法，无须接收北斗S频点的接收，即可直接发射北斗卫星RDSS短报文的功能，因此结构简单，体积小，功耗低、待机时间长，生产成本低，适用于紧急求救、跟踪，定位、管控、应急通信，具有一定的市场潜力。
本发明的北斗RNSS、GPS算法的解算可用于跟踪、定位、管控、紧急求救。
附图说明
图1是本发明实施例提供的无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置示意图；
图2是本发明实施例提供的无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置原理图。
图3是本发明实施例提供的发射通道模块示意图。
图4是本发明实施例提供的微控制模块示意图。
图5本发明实施例提供的北斗RDSS短报文单发系统运行图。
图中：1、天线；2、射频开关；3、发射通道模块；3-1、本振模块；3-2、信号调制模块；3-3、放大滤波模块；3-4、功率放大模块；4、基带信号处理模块；5、北斗RNSS模块/GPS模块；6、基带信号处理模块；7、微控制模块；7-1、北斗算法解算单元；7-2、微控制单元；7-3；加密单元；8、RNSS/GPS接收通道模块。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的目的在于解决上述现有技术的缺陷和难于普及的根源，提供一种无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置，能够由RDSS的L频段发送短报文，以便用于紧急求救、跟踪，定位，管控，应急通信。
本发明的技术方案如下：
如图1，本发明提供的一种无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置，包括天线1、射频开关2、发射通道模块3、基带信号处理模块4；
天线1与射频开关2信号相连，射频开关2分别与发射通道模块3、基带信号处理模块4信号相连，发射通道模块3与基带信号处理模块4信号相连。
所述的无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置，其结合北斗RNSS模块/GPS模块5，且射频开关2与北斗RNSS模块/GPS模块5信号相连，北斗RNSS模块/GPS模块5与基带信号处理模块4信号相连，发送的信息包括短报文、位置信息、时间信息。
下面结合附图对本发明作进一步描述。
本发明的无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置中，天线1，为GPS L1、北斗RNSS B1、北斗RDSS L三频段集成天线；
北斗RNSS B1为北斗二号卫星的下行增益1561.098MHz，带宽为±2.046MHz，L1为GPS下行信号的增益1575.42MHz，带宽为±1.023MHz，L为北斗RDSS卫星的上行信号频率1615.68MHz，带宽为±4.08MHz；
发射通道模块3，将需要发送的信息调制到高频上，以便于发射；
基带信号处理模块4，处理基带的信号，包括编码、扩频、调制等；
北斗RNSS模块/GPS模块5，解算出北斗卫星/GPS系统发送的位置信息、时间信息.
天线1与射频开关2信号相连，射频开关2分别与发射通道模块3、基带信号处理模块4信号相连，发射通道模块3与基带信号处理模块4信号相连。
所述的无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置，结合北斗RNSS模块/GPS模块5，射频开关2与北斗RNSS模块/GPS模块5信号相连，基带信号处理模块4与北斗RNSS模块/GPS模块5信号相连，发送的信息包括短报文、位置信息、时间信息。
北斗RNSS模块/GPS模块5：表示北斗RNSS模块和GPS模块，或者北斗RNSS模块、GPS模块中任意一种。
本发明的工作过程：
短报文单发装置在需要发送普通短报文时，可通过把短报文输送给基带处理模块4进行编码、扩频、调制及相应的时隙调整处理，再通过发射通道3进行上变频、功率放大后传给天线1发射出去。
短报文单发装置在需要发送求救、报警等信号时，天线开关先处于默认的接通北斗RNSS/GPS接收通道模块的位置，通过北斗RNSS卫星或GPS系统获得定位和时间信号，北斗RNSS/GPS接收通道模块将定位和时间信号处理后传递给基带信号处理模块4，基带信号处理模块4再将该位置和时间信号及要发的时间或位置信息一起处理后再传递给发射通道模块3，此时基带信号处理模块4会将天线1控制开关与发射通道模块3相连，通过天线1发送给北斗RDSS卫星，北斗卫星将上述信息发送给地面站，再由地面站处理后转发给相应职能部门去应对处理。
下面结合具体分析对本发明作进一步描述。
本发明实施例提供的无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置的发送方法，包括：
发送普通短报文时，对输送的短报文进行编码、扩频、调制及相应的时隙调整处理，再进行信号的调制、放大滤波、功率放大后发射出去；
需要发送求救、报警信号时，先默认接通北斗RNSS/GPS接收通道模块的位置，获得定位和时间信号；
通过将GPS和北斗解算算法、微控制算法、加密算法以及基带信号处理算法将发送的短报文定位和时间信号处理、加密加后，传输出去；
对所述传输的发送的短报文位置和时间信号再卷积、扩频处理后，再通过信号的调制、放大滤波、功率放大后传输给天线。
如图2，本发明实施例提供的无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置中，
天线1，用于接收和发射出去射频开关的信号；
射频开关2，与天线连接、微控制模块电连接发射通道模块3，
发射通道模块3与射频开关连接，用于发射基带信号处理模块进行卷积、扩频处理后的信号，并对将要发送的信息进行信号的调制、滤波及功率的放大；
RNSS/GPS接收通道模块8，与基带信号处理模块连接，用于确定发送短报文的位置和时间信号及发送的短报文的时间或位置信息；
基带信号处理模块5，与射频开关连接，用于将RNSS/GPS接收通道模块的位置和时间信号及要发的时间或位置信息一起处理，完成卷积、扩频处理后再传递给发射通道模块；
微控制模块7，与射频开关连接，采用嵌入式算法，将GPS和北斗解算算法、微控制算法、加密算法以及基带信号处理算法烧录至内部。
天线1：采用双圆极化双频接收发射一体化天线；接收频段为GPS L1、北斗RNSSB1，发射频段北斗RDSS L；L1为GPS下行信号的增益1575.42MHz，带宽为±1.023MHz，北斗RNSS B1为北斗二号卫星的下行增益1561.098MHz，带宽为±2.046MHz，L为北斗RDSS卫星的上行信号频率1615.68MHz，带宽为±4.08MHz。
如图3，发射通道模块3包括本振模块3-1、信号调制模块3-2、放大滤波模块3-3以及功率放大模块3-4；
本振模块：产生用于L频段1616.68MHz发射的本振信号；
信号调制模块，对将要发送的短报文、位置信息、时间信息进行信号调制；
放大滤波模块，将调制后的信号进行放大，达到功率放大模块的输入功率要求，并过滤掉中心频段外无用的杂波；
功率放大模块，经过放大滤波模块的信号，进行功率的放大，并发送至天线完成信号发射。
如图4，微控制模块7包含GPS和北斗算法解算单元7-1、微控制单元7-2；加密单元7-3；
GPS和北斗算法解算单元，对L1和B1频点接收的北斗或GPS进行算法解算，解算出当前无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置所处的地理位置以及时间信息；
微控制单元，控制微控制模块正常工作；
加密单元，对将要发送的短报文、位置信息、时间信息进行加密处理。
GPS和北斗算法解算单元为北斗RNSS模块、GPS模块中任意一种，均通过信号与射频开关连接。
如图5，所述北斗RDSS短报文单发系统至少搭载所述的无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置，通过无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置将短报文信号发送给北斗RDSS卫星；
北斗卫星将短报文信号发送给地面站，再由地面站处理后转发给相应职能部门。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidState Disk(SSD))等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置的发送方法，其特征在于，所述无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置的发送方法包括：
发送普通短报文时，对输送的短报文进行编码、扩频、调制及相应的时隙调整处理，再进行信号的调制、放大滤波、功率放大后发射出去；
需要发送求救、报警信号时，先默认接通北斗RNSS/GPS接收通道模块的位置，获得定位和时间信号；
通过将GPS和北斗解算算法、微控制算法、加密算法以及基带信号处理算法将发送的短报文定位和时间信号处理、加密后，传输出去；
对所述传输的发送的短报文位置和时间信号再卷积、扩频处理后，再通过信号的调制、放大滤波、功率放大后传输给天线。
2.一种计算机程序，其特征在于，所述计算机程序实现权利要求1所述的无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置的发送方法。
3.一种终端，其特征在于，所述终端实现权利要求1所述的无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置的发送方法。
4.一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1所述的无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置的发送方法。
5.一种实现权利要求1所述发送方法的无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置，其特征在于，所述无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置包括：
天线、射频开关、发射通道模块、基带信号处理模块；
天线与射频开关信号相连，射频开关分别与发射通道模块、基带信号处理模块信号相连，发射通道模块与基带信号处理模块信号相连；
所述的无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置进一步结合北斗RNSS模块/GPS模块，且射频开关与北斗RNSS模块/GPS模块信号相连，北斗RNSS模块/GPS模块与基带信号处理模块信号相连，发送的信息包括短报文、位置信息、时间信息。
6.如权利要求5所述的无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置，其特征在于，所述无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置进一步包括：
RNSS/GPS接收通道模块，与基带信号处理模块连接，用于确定发送短报文的位置和时间信号及发送的短报文的时间或位置信息；
基带信号处理模块，与射频开关连接，用于将RNSS/GPS接收通道模块的位置和时间信号及要发的时间或位置信息一起处理，完成卷积、扩频处理后再传递给发射通道模块；
微控制模块，与射频开关连接，采用嵌入式算法，将GPS和北斗解算算法、微控制算法、加密算法以及基带信号处理算法烧录至内部；
天线用于接收和发射出去射频开关的信号；
射频开关，与天线连接、微控制模块电连接；
发射通道模块，与射频开关连接，用于发射基带信号处理模块进行卷积、扩频处理后的信号，并对将要发送的信息进行信号的调制、滤波及功率的放大。
7.如权利要求5所述的无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置，其特征在于，
天线：采用双圆极化双频接收发射一体化天线；接收频段为GPS L1、北斗RNSS B1，发射频段北斗RDSS L；L1为GPS下行信号的增益1575.42MHz，带宽为±1.023MHz，北斗RNSS B1为北斗二号卫星的下行增益1561.098MHz，带宽为±2.046MHz，L为北斗RDSS卫星的上行信号频率1615.68MHz，带宽为±4.08MHz；
发射通道模块包括本振模块、信号调制模块、放大滤波模块以及功率放大模块；
本振模块：产生用于L频段1616.68MHz发射的本振信号；
信号调制模块，对将要发送的短报文、位置信息、时间信息进行信号调制；
放大滤波模块，将调制后的信号进行放大，达到功率放大模块的输入功率要求，并过滤掉中心频段外无用的杂波；
功率放大模块，经过放大滤波模块的信号，进行功率的放大，并发送至天线完成信号发射。
8.如权利要求5所述的无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置，其特征在于，微控制模块包含GPS和北斗算法解算单元、微控制单元；
GPS和北斗算法解算单元，对L1和B1频点接收的北斗或GPS进行算法解算，解算出当前无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置所处的地理位置以及时间信息；
微控制单元，控制微控制模块正常工作；
加密单元，对将要发送的短报文、位置信息、时间信息进行加密处理。
9.如权利要求8所述的无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置，其特征在于，
GPS和北斗算法解算单元为北斗RNSS模块、GPS模块中任意一种，均通过信号与射频开关连接。
10.一种北斗RDSS短报文单发系统，其特征在于，所述北斗RDSS短报文单发系统至少搭载权利要求5所述的无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置，通过无须接收通道的北斗RDSS短报文单发装置将短报文信号发送给北斗RDSS卫星；
北斗卫星将短报文信号发送给地面站，再由地面站处理后转发给相应职能部门。
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