CN201589859U - 一种gnss接收机板卡 - Google Patents

Abstract

一种GNSS接收机板卡，包括：射频前端模块，用于对接收的卫星导航信号进行混频和下变频，得到数字中频信号；控制模块，用于设置信号类型；所述信号类型包括第一卫星导航信号和第二卫星导航信号；存储模块，用于保存分别对应于第一、第二卫星导航信号的信道处理参数；基带信号处理模块，用于根据所述信号类型，选取相应的信道处理参数对所述数字中频信号进行基带信号处理得到原始信号，在该原始信号中携带用于指示所述信号类型的标识后输出；导航解算模块，用于接收所述基带信号处理模块输出的原始信号，根据其中携带的标识选取相应的信道处理参数对该原始信号进行导航解算。本实用新型能够兼容两个星座的卫星导航信号，并且成本较低。

Description

一种GNSS接收机板卡

技术领域

本实用新型涉及导航和授时领域，具体涉及一种GNSS接收机板卡。

背景技术

目前市场上的导航/授时型接收机产品大多数都只支持GPS信号，能同时支持两个星座的接收机产品通常是采用两套硬件来实现，成本较高。并且在任何一个星座的可见星不足4颗的情况下，无法实现兼容工作模式。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种GNSS接收机板卡，能够兼容两个星座的卫星导航信号，并且成本较低。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种GNSS接收机板卡，包括：射频前端模块，用于对接收的卫星导航信号进行混频和下变频，得到数字中频信号；还包括：

控制模块，用于设置信号类型；所述信号类型包括第一卫星导航信号和第二卫星导航信号；

存储模块，用于保存对应于第一卫星导航信号的信道处理参数，以及对应于第二卫星导航信号的信道处理参数；

基带信号处理模块，用于根据所述信号类型，选取相应的信道处理参数对所述数字中频信号进行基带信号处理得到原始信号，在该原始信号中携带用于指示所述信号类型的标识后输出；

导航解算模块，用于接收所述基带信号处理模块输出的原始信号，根据其中携带的标识选取相应的信道处理参数对该原始信号进行导航解算。

进一步地，所述的GNSS接收机板卡还包括：

用户接口模块，用于输出所述导航解算模块得到的位置、速度和时间信息；以及将用户输入的接收机控制命令和配置参数输入给所述控制模块。

进一步地，所述用户接口模块包括：RS232接口和USB接口。

进一步地，所述基带信号处理模块具体包括：若干个基带信号处理子模块；

所述控制模块可以分别设置各基带信号处理子模块的信号类型；

各基带信号处理子模块分别根据为本子模块设置的信号类型选取相应的信道处理参数，进行基带信号处理。

进一步地，各所述基带信号处理子模块具体包括：

标志位，用于指示所述控制模块为本子模块设置的信号类型；

设置单元，用于根据所述标志位指示的信号类型从所述存储模块中读取相应类型的导航信号对应的信道处理参数；

处理单元，用于对所述数字中频信号按照所述设置单元所读取的信道处理参数进行基带处理，包括解扩、解调、捕获、跟踪、位同步等，获得原始信号；

输出单元，用于将所述原始信号发送给所述导航解算模块，在所述原始信号中携带用于指示所述控制模块为本子模块设置的信号类型的标识。

进一步地，所述导航解算模块具体包括：

接收单元，用于接收若干路原始信号；

设置单元，用于分别根据各路原始信号中所携带所述标识，为各路原始信号选取相应的信道处理参数；

处理单元，用于分别对各路原始信号按照为其选取的信道处理参数进行帧同步，星历和历书数据提取，原始观测量生成，通过导航解算得到位置、速度、时间信息。

进一步地，所述基带信号处理子模块为14个。

进一步地，所述控制模块为嵌入式微处理器。

进一步地，所述存储模块包括：

第一存储单元，用于保存对应于GPS卫星信号的信道处理参数；

第二存储单元，用于保存对应于北斗二代卫星信号的信道处理参数。

进一步地，所述的GNSS接收机板卡还包括：用于给各其它模块供电的电源。

本实用新型的GNSS接收机板卡可兼容两个星座的卫星导航信号，用一套硬件设备，在两种卫星导航信号的接收上灵活选择；其优化方案可兼容GPS卫星导航信号和北斗二代(BD2)卫星导航信号，并提供三种工作模式：单GPS、单BD2和GPS/BD2兼容；只要在两个星座的可见卫星总数不少于5颗的情况下，就可以实现兼容工作模式。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的GNSS接收机板卡的结构框图。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本实用新型的技术方案进行更详细的说明。

实施例一，一种GNSS接收机板卡，如图1所示，包括：

射频前端模块，与接收机的天线相连，用于对接收的卫星导航信号进行混频和下变频，得到数字中频信号；

控制模块，用于设置信号类型；所述信号类型包括第一卫星导航信号和第二卫星导航信号；

存储模块，用于保存对应于第一卫星导航信号的信道处理参数，以及对应于第二卫星导航信号的信道处理参数；

基带信号处理模块，用于根据所述信号类型，选取相应的信道处理参数对所述数字中频信号进行基带信号处理得到原始信号，在该原始信号中携带用于指示所述信号类型的标识后输出；

导航解算(PVT)模块，用于接收所述基带信号处理模块输出的原始信号，根据其中携带的标识选取相应的信道处理参数对该原始信号进行导航解算，得到位置、速度和时间等信息；

用户接口模块，用于将所述位置、速度和时间等信息输出给用户。

比如当信号类型被设置为第一卫星导航信号时，所述基带信号处理模块选取对应于第一卫星导航信号的信道处理参数进行基带信号处理，在所输出的处理后的数据中携带所述标识，指示信号类型为第一卫星导航信号；PVT模块则也是选取对应于第一卫星导航信号的信道处理参数进行导航解算。

本实施例中，所述控制模块可以但不限于为嵌入式微处理器；也可以是其它具备处理能力的芯片或器件等。

本实施例中，所述用户接口模块输出所述位置、速度和时间等信息时，是按用户指定格式输出给用户。

本实施例中，所述用户接口模块还可以用于将用户输入的接收机控制命令和配置参数等信息输入给所述控制模块；

所述控制模块可以根据所述用户输入的接收机控制命令或配置参数设置所述信号类型。

本实施例的一种实施方式中，所述基带信号处理模块可以但不限于具体包括：

若干个基带信号处理子模块；

所述控制模块可以分别设置各基带信号处理子模块的信号类型；

各基带信号处理子模块分别根据为本子模块设置的信号类型选取相应的信道处理参数，进行基带信号处理。

该实施方式中，各所述基带信号处理子模块具体可包括：

标志位，用于指示所述控制模块为本子模块设置的信号类型；

设置单元，用于根据所述标志位指示的信号类型从所述存储模块中读取相应类型的导航信号对应的信道处理参数；

处理单元，用于对所述数字中频信号按照所述设置单元所读取的信道处理参数进行基带处理，包括解扩、解调、捕获、跟踪、位同步等，获得原始信号(二进制比特流数据)；

输出单元，用于将所述原始信号发送给所述PVT模块，在所述原始信号中携带用于指示所述控制模块为本子模块设置的信号类型的标识；还可以进一步将所述原始信号中的星历和历书数据等写进所述存储模块，更新所述信道处理参数中的相应信息。

该实施方式中，所述控制模块设置一基带信号处理子模块的信号类型即设置该基带信号处理子模块中的所述标志位；实际应用时也不排除采用其它方式设置信号类型。

该实施方式中，所述PVT模块具体可以包括：

接收单元，用于接收若干路原始信号；

设置单元，用于分别根据各路原始信号中所携带所述标识，为各路原始信号选取相应的信道处理参数；

处理单元，用于分别对各路原始信号按照为其选取的信道处理参数进行帧同步，星历和历书数据提取，原始观测量(伪距、多普勒和载波相位)生成，然后通过导航解算得到位置、速度、时间和其它信息，并通过所述用户接口模块输出；还可以进一步将星历和历书数据等写进所述存储模块，更新所述信道处理参数中的相应信息。

本实施例中，所述第一导航信号可以但不限于为GPS卫星导航信号；所述第二导航信号可以但不限于为北斗二代(BD2)卫星导航信号；所述存储模块包括：

第一存储单元，用于保存对应于GPS卫星导航信号的信道处理参数；

第二存储单元，用于保存对应于BD2卫星导航信号的信道处理参数。

本实施例中，所述基带信号处理子模块可以但不限于为14个。

本实施例中，当工作模式为单GPS时，所述控制模块可以将14个基带信号处理子模块的信号类型全部设置为GPS信号；当工作模式为单BD2时，所述控制模块可以将14个基带信号处理子模块的信号类型全部设置为BD2；当工作模式为GPS/BD2时，所述控制模块将14个基带信号处理子模块中一部分的信号类型设置为GPS信号，另一部分的信号类型设置为BD2；用户可以通过接收机控制命令或配置参数来灵活设置接收BD2和GPS的基带信号处理子模块各为几个。

本实施例中，所述GNSS接收机板卡还可以包括：

用于给各其它模块供电的电源。

本实施例中，所述用户接口模块可以包括：

RS232接口和USB接口。

本实施例中，所述时间信息还可以包括以下信息中的一种或几种：

时间：包括GPS时间、BD2时间或UTC时间。

本实施例中，所述用户接口模块输出的信息还可以包括以下信息中的一种或几种：

DOP值：包括HDOP、VDOP和TDOP；

原始测量数据：包括伪距、多普勒和载波相位；

秒脉冲(1PPS)。

当然，本实用新型还可有其他多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种GNSS接收机板卡，包括：射频前端模块，用于对接收的卫星导航信号进行混频和下变频，得到数字中频信号；其特征在于，还包括：

控制模块，用于设置信号类型；所述信号类型包括第一卫星导航信号和第二卫星导航信号；

存储模块，用于保存对应于第一卫星导航信号的信道处理参数，以及对应于第二卫星导航信号的信道处理参数；

基带信号处理模块，用于根据所述信号类型，选取相应的信道处理参数对所述数字中频信号进行基带信号处理得到原始信号，在该原始信号中携带用于指示所述信号类型的标识后输出；

导航解算模块，用于接收所述基带信号处理模块输出的原始信号，根据其中携带的标识选取相应的信道处理参数对该原始信号进行导航解算。

2.如权利要求1所述的GNSS接收机板卡，其特征在于，还包括：

用户接口模块，用于输出所述导航解算模块得到的位置、速度和时间信息；以及将用户输入的接收机控制命令和配置参数输入给所述控制模块。

3.如权利要求2所述的GNSS接收机板卡，其特征在于，所述用户接口模块包括：RS232接口和USB接口。

4.如权利要求1所述的GNSS接收机板卡，其特征在于，所述基带信号处理模块具体包括：若干个基带信号处理子模块；

所述控制模块可以分别设置各基带信号处理子模块的信号类型；

各基带信号处理子模块分别根据为本子模块设置的信号类型选取相应的信道处理参数，进行基带信号处理。

5.如权利要求4所述的GNSS接收机板卡，其特征在于，各所述基带信号处理子模块具体包括：

标志位，用于指示所述控制模块为本子模块设置的信号类型；

设置单元，用于根据所述标志位指示的信号类型从所述存储模块中读取相应类型的导航信号对应的信道处理参数；

处理单元，用于对所述数字中频信号按照所述设置单元所读取的信道处理参数进行基带处理，包括解扩、解调、捕获、跟踪、位同步等，获得原始信号；

输出单元，用于将所述原始信号发送给所述导航解算模块，在所述原始信号中携带用于指示所述控制模块为本子模块设置的信号类型的标识。

6.如权利要求4所述的GNSS接收机板卡，其特征在于，所述导航解算模块具体包括：

接收单元，用于接收若干路原始信号；

设置单元，用于分别根据各路原始信号中所携带所述标识，为各路原始信号选取相应的信道处理参数；

处理单元，用于分别对各路原始信号按照为其选取的信道处理参数进行帧同步，星历和历书数据提取，原始观测量生成，通过导航解算得到位置、速度、时间信息。

7.如权利要求1到6中任一项所述的GNSS接收机板卡，其特征在于：

所述基带信号处理子模块为14个。

8.如权利要求1到6中任一项所述的GNSS接收机板卡，其特征在于：

所述控制模块为嵌入式微处理器。

9.如权利要求1到6中任一项所述的GNSS接收机板卡，其特征在于，所述存储模块包括：

第一存储单元，用于保存对应于GPS卫星信号的信道处理参数；

第二存储单元，用于保存对应于北斗二代卫星信号的信道处理参数。

10.如权利要求1到6中任一项所述的GNSS接收机板卡，其特征在于，还包括：用于给各其它模块供电的电源。