CN201444633U - 一体化多系统卫星定位接收机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种一体化多系统卫星定位接收机，包括一块天线、一个前置放大器、多路带通滤波器、多路信号解码器和一个组合定位处理器；所述天线连接前置放大器，将接收到的卫星信号传输至前置放大器进行放大处理后，分别输出至多路带通滤波器对卫星信号进行检波分离；所述多路带通滤波器与多路信号解码器一对一连接，将分离输出的卫星信号传输至信号解码器进行解码处理；所述多路信号解码器均与所述的组合定位处理器相连接，将解码输出的数据信号传输至组合定位处理器进行定位计算。由于将多种卫星定位系统集成在一起进行设计，并对各系统都需采用的功能模块进行复用，从而可以节省硬件成本，缩小接收机体积，提高了接收机定位功能的可靠性。

Description

一体化多系统卫星定位接收机

技术领域

本实用新型属于卫星定位导航设备技术领域，具体地说，是涉及一种可以接收多种卫星信号的多系统卫星定位接收机。

背景技术

美国的GPS卫星定位系统面向全球提供服务，在现代社会的各行各业得到了广泛的应用，尤其是在汽车导航、船舶定位、野外作业、工程测绘等领域。北斗一号卫星是我国拥有自主产权的卫星定位系统，目前也已经在很多领域得到应用。

为了减少对单一通讯卫星的过度依赖，以提高卫星定位系统运行的可靠性，双系统卫星定位接收机应运而生。所谓双系统卫星定位接收机就是把两种卫星定位系统组合起来，在其中一种卫星信号失效时，可以依靠另外一种卫星信号继续定位。

对于目前推出的双系统卫星定位接收机，通常是把GPS卫星定位系统和Glonass俄罗斯卫星定位系统简单地集合到一起，或者是把GPS卫星定位系统和北斗一号卫星定位系统的两块板子简单地拼凑在一起，来形成所谓的双系统卫星定位接收机，不仅硬件成本高、整机体积大，而且各定位系统独立工作，定位精度无明显提高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种一体化集成设计的多系统卫星定位接收机，以简化电路结构，降低硬件成本，缩小整机体积。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种一体化多系统卫星定位接收机，包括一块天线、一个前置放大器、多路带通滤波器、多路信号解码器和一个组合定位处理器；所述天线连接前置放大器，将接收到的卫星信号传输至前置放大器进行放大处理后，分别输出至多路带通滤波器对卫星信号进行检波分离；所述多路带通滤波器与多路信号解码器一对一连接，将分离输出的卫星信号传输至信号解码器进行解码处理；所述多路信号解码器均与所述的组合定位处理器相连接，将解码输出的数据信号传输至组合定位处理器进行定位计算。

作为其中一种实现方式，所述卫星定位接收机可以设计成双系统卫星定位接收机，即包括GPS卫星定位系统和北斗一号卫星定位系统。具体到硬件电路，所述带通滤波器应设置两路，分别为GPS信号带通滤波器和北斗一号信号带通滤波器；所述信号解码器对应设置两路，分别为GPS信号解码器和北斗一号信号解码器；所述GPS信号带通滤波器对前置放大器输出的卫星信号进行检波，提取出其中的GPS信号传输至GPS信号解码器进行解码处理后，输出至所述的组合定位处理器；所述北斗一号信号带通滤波器对前置放大器输出的卫星信号进行检波，提取出其中的北斗一号信号传输至北斗一号信号解码器进行解码处理后，输出至所述的组合定位处理器。所述组合定位处理器可以对接收到的两路定位数据进行融合计算，以完成精确定位。

作为另外一种实现方式，所述卫星定位接收机也可以设计成三系统卫星定位接收机，即包括GPS卫星定位系统、北斗一号卫星定位系统和Glonass卫星定位系统。具体到硬件电路，所述带通滤波器应设置三路，分别为GPS信号带通滤波器、北斗一号信号带通滤波器和Glonass信号带通滤波器；所述信号解码器对应设置三路，分别为GPS信号解码器、北斗一号信号解码器和Glonass信号解码器；所述GPS信号带通滤波器对前置放大器输出的卫星信号进行检波，提取出其中的GPS信号传输至GPS信号解码器进行解码处理后，输出至所述的组合定位处理器；所述北斗一号信号带通滤波器对前置放大器输出的卫星信号进行检波，提取出其中的北斗一号信号传输至北斗一号信号解码器进行解码处理后，输出至所述的组合定位处理器；所述Glonass信号带通滤波器将前置放大器输出的卫星信号中的Glonass信号检波分离出来，输出至Glonass信号解码器进行解码处理后，输出至所述的组合定位处理器。所述组合定位处理器对接收到的三路定位数据进行融合计算，以实现精确定位。

进一步的，所述前置放大器可以采用一个低噪声前置放大器设计实现。

更进一步的，所述前置放大器、带通滤波器、信号解码器和组合定位处理器集成设计在一块电路板上。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的卫星定位接收机把多种卫星定位系统集成在一起进行设计，并对各系统都需采用的功能模块进行复用，比如天线、前置放大器、处理器等，由此可以节省硬件成本，缩小接收机体积。由于采用多种卫星信号进行综合定位，因此，定位精度高。而且当其中一种卫星信号失效时，可以依靠另外一种或者多种卫星信号实现继续定位，因此，减少了接收机对单一卫星定位系统的依赖性，提高了定位功能的可靠性。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本实用新型所提出的一体化多系统卫星定位接收机的一种实施例的电路原理框图；

图2是双系统卫星定位接收机的一种实施例的电路原理框图；

图3是三系统卫星定位接收机的一种实施例的电路原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。

本实用新型的卫星定位接收机将多种卫星定位系统集成在一起进行综合设计，包括一块天线、一个前置放大器、N路信号带通滤波器、N路信号解码器和一个组合定位处理器，如图1所示。其中，N为大于1的自然数。

所述天线作为卫星接收天线，用来接收卫星信号，并把卫星信号输送到前置放大器进行处理。这里的卫星信号可能是包含有来自多种通讯卫星的混合卫星信号，也可能是仅包含有来自其中一种通讯卫星的单一卫星信号。

所述前置放大器连接天线，对通过天线接收到的卫星信号进行放大处理后，输出至后续的N路信号带通滤波器。所述前置放大器优选采用一个低噪声前置放大器实现。

所述N路信号带通滤波器用来对前置放大器放大输出的卫星信号进行检波分离。由于各路信号带通滤波器的频带范围不同，因此，可以将混合卫星信号中的不同种类的卫星信号分离出来，比如GPS信号、北斗一号信号或者Glonass信号等等，传输至后续相应的信号解码器，分别进行解码处理。

所述N路信号解码器与N路信号带通滤波器一一对应连接，即第一路信号解码器连接第一路信号带通滤波器，第N路信号解码器连接第N路信号带通滤波器，分别对信号带通滤波器输出的卫星信号进行解码处理后，生成数据信号输出给组合定位处理器使用。所述信号解码器应根据其连接的信号带通滤波器检波输出的卫星信号类型来进行具体配置，比如对于检波输出GPS卫星信号的带通滤波器应连接可以对GPS信号进行解码处理的GPS信号解码器；对于检波输出北斗一号卫星信号的带通滤波器应连接可以对北斗一号卫星信号进行解码处理的北斗一号信号解码器等等。

所述组合定位处理器接收N路信号解码器解码输出的数据信号，进行融合计算后输出，以实现精确定位。

为了减小卫星定位接收机的整机体积，优选将上述前置放大器、N路信号带通滤波器、N路信号解码器和组合定位处理器集成设计到一块电路板上，以节省硬件成本。

下面通过两个具体的实施例来详细阐述所述一体化多系统卫星定位接收机的具体组成结构及其工作原理。

实施例一，本实施例以双系统卫星定位接收机为例进行详细说明，所述双系统可以具体指GPS卫星定位系统和北斗一号卫星定位系统。由此，信号带通滤波器应选择GPS卫星信号所使用频带范围的带通滤波器和北斗一号卫星信号所使用频带范围的带通滤波器来设计接收机电路，分别称之为GPS信号带通滤波器和北斗一号信号带通滤波器，如图2所示。

本实施例的卫星定位接收机的具体组建结构如下：

天线接收卫星信号，并把卫星信号输送到前置放大器；

前置放大器对卫星信号进行放大处理后，分别输出给后续与其连接的GPS信号带通滤波器和北斗一号信号带通滤波器；

GPS信号带通滤波器把GPS信号从前置放大器输出的卫星信号中提取出来，供GPS信号解码器使用；

北斗一号信号带通滤波器把北斗一号信号从前置放大器输出的卫星信号中提取出来，供北斗一号信号解码器使用；

GPS信号解码器与GPS信号带通滤波器连接，对GPS信号进行解码处理，并把解码后生成的数据发送给组合定位处理器使用；

北斗一号信号解码器与北斗一号信号带通滤波器连接，对北斗一号卫星信号进行解码处理，并把解码后生成的数据发送给组合定位处理器使用；

组合定位处理器接收GPS信号解码器和北斗一号信号解码器输出的数据信号，并对两种定位数据进行融合计算，以生成准确的定位数据，发送给显示设备，展示给用户。

采用本实施例的卫星定位接收机，在GPS信号失效时，可以依靠北斗一号卫星信号继续定位，反之亦然。

当然，也可以采用GPS卫星定位系统和Glonass卫星定位系统来构建所述的双系统卫星定位接收机，或者采用北斗一号卫星定位系统和Glonass卫星定位系统来构建所述的双系统卫星定位接收机等等，本实施例并不仅限于以上举例。

实施例二，本实施例以三系统卫星定位接收机为例进行详细说明，这里的三系统可以具体指GPS卫星定位系统、北斗一号卫星定位系统和Glonass卫星定位系统。接收机的具体组建结构只需在图2所示双系统的基础上再增设一组Glonass信号带通滤波器和Glonass信号解码器即可实现，如图3所示。

所述Glonass信号带通滤波器的频带范围与Glonass卫星信号所使用的频带范围一致，连接在前置放大器的输出端与Glonass信号解码器的输入端之间，对前置放大器输出的卫星信号进行检波处理，以分离出其中的Glonass卫星信号输出给Glonass信号解码器。Glonass信号解码器对接收到的Glonass信号进行解码处理后，生成数据信号传输至组合定位处理器，与其他两路解码数据(即对GPS信号进行解码后生成的数据信号和对北斗一号信号进行解码后生成的数据信号)进行融合计算，以实现精确定位。

当然，也可以采用其它种类的卫星定位系统来构建所述的三系统卫星定位接收机，本实施例并不仅限于以上举例。

采用本实施例的卫星定位接收机，在某一路卫星信号失效时，组合定位处理器可以利用其他两路卫星信号进行融合计算后，继续进行综合定位。而当发生两路卫星信号同时失效时，还可以仅根据接收到的唯一一路卫星信号继续定位，从而极大提高了定位功能的可靠性。

当然，本实用新型的多系统卫星定位接收机也可以仿照实施例一、实施例二那样构建四系统、五系统等更多系统的一体化卫星定位接收机，本实用新型对此不进行具体限制。

应当指出的是，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种一体化多系统卫星定位接收机，其特征在于：包括一块天线、一个前置放大器、多路带通滤波器、多路信号解码器和一个组合定位处理器；所述天线连接前置放大器，将接收到的卫星信号传输至前置放大器进行放大处理后，分别输出至多路带通滤波器对卫星信号进行检波分离；所述多路带通滤波器与多路信号解码器一对一连接，将分离输出的卫星信号传输至信号解码器进行解码处理；所述多路信号解码器均与所述的组合定位处理器相连接，将解码输出的数据信号传输至组合定位处理器进行定位计算。

2.根据权利要求1所述的一体化多系统卫星定位接收机，其特征在于：所述带通滤波器包括两路，分别为GPS信号带通滤波器和北斗一号信号带通滤波器；所述信号解码器也包括两路，分别为GPS信号解码器和北斗一号信号解码器；所述GPS信号带通滤波器对前置放大器输出的卫星信号进行检波，提取出其中的GPS信号传输至GPS信号解码器进行解码处理后，输出至所述的组合定位处理器；所述北斗一号信号带通滤波器对前置放大器输出的卫星信号进行检波，提取出其中的北斗一号信号传输至北斗一号信号解码器进行解码处理后，输出至所述的组合定位处理器。

3.根据权利要求1所述的一体化多系统卫星定位接收机，其特征在于：所述带通滤波器包括三路，分别为GPS信号带通滤波器、北斗一号信号带通滤波器和Glonass信号带通滤波器；所述信号解码器也包括三路，分别为GPS信号解码器、北斗一号信号解码器和Glonass信号解码器；所述GPS信号带通滤波器对前置放大器输出的卫星信号进行检波，提取出其中的GPS信号传输至GPS信号解码器进行解码处理后，输出至所述的组合定位处理器；所述北斗一号信号带通滤波器对前置放大器输出的卫星信号进行检波，提取出其中的北斗一号信号传输至北斗一号信号解码器进行解码处理后，输出至所述的组合定位处理器；所述Glonass信号带通滤波器将前置放大器输出的卫星信号中的Glonass信号检波分离出来，输出至Glonass信号解码器进行解码处理后，输出至所述的组合定位处理器。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的一体化多系统卫星定位接收机，其特征在于：所述前置放大器为一低噪声前置放大器。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的一体化多系统卫星定位接收机，其特征在于：所述前置放大器、带通滤波器、信号解码器和组合定位处理器集成设计在一块电路板上。

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