CN207704203U - 一种卫星导航授时接收机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种卫星导航授时接收机，该接收机包括转换电路、基带信号处理电路、定位解算电路、钟差修正电路和RTC电路和晶振电路，所述转换电路的输入端作为卫星信号的输入端，所述转换电路的输出端连接基带信号处理电路的输入端，基带信号处理电路的输出端连接定位解算电路的输入端，定位解算电路的输出端连接钟差修正电路的输入端，钟差修正电路的输出端连接RTC电路的第一输入端，所述晶振电路的输出端连接RTC电路的第二输入端；所述RTC电路分别连接基带信号处理电路和定位解算电路，同时为基带信号处理电路和定位解算电路提供本地接收机时钟。本实用新型运行稳定可靠、秒脉冲精度高。
Description
技术领域
本实用新型属于卫星导航定位技术领域，具体涉及一种卫星导航授时接收机。
背景技术
伴随着卫星导航技术的不断发展，以美国的GPS、中国的北斗、俄罗斯的GLONASS、欧洲的伽利略为代表的全球四大卫星导航系统被广泛的应用在国民经济及军事装备等各个领域。由于卫星导航系统的覆盖范围广，导航卫星上具有的先进的高精度原子钟，并且卫星导航应用成本低廉，因此常常在通信、电力电网等多个领域利用卫星导航系统来实现精准授时，并成为了目前卫星导航接收机的主流应用方向。
卫星导航接收机授时的本质是利用高精度的卫星导航系统时钟来驯服接收机时钟，使得接收机时钟与卫星导航系统时钟达到同步。目前，利用卫星导航接收机实现授时的主要方法是通过最小二乘等定位解算算法在计算用户位置和速度的过程中将本地接收机钟差一同解算出来，然后利用得到的本地接收机钟差来修正接收机时钟，并以修正后的接收机时钟为基准产生PPS(秒脉冲)输出。
然而，由于定位解算过程中解算出的本地接收机钟差精度有限，并且接收机上的晶振误差较大，因此这种利用本地接收机钟差来直接修正本地接收机时钟的方法往往会造成过度修正或者修正不足，从而造成较大的误差。
实用新型内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种授时精度高、可靠的卫星导航授时接收机。
为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种卫星导航授时接收机，该接收机包括转换电路、基带信号处理电路、定位解算电路、钟差修正电路和RTC电路和晶振电路，所述转换电路的输入端作为卫星信号的输入端，所述转换电路的输出端连接基带信号处理电路的输入端，基带信号处理电路的输出端连接定位解算电路的输入端，定位解算电路的输出端连接钟差修正电路的输入端，钟差修正电路的输出端连接RTC电路的第一输入端，所述晶振电路的输出端连接RTC电路的第二输入端；所述RTC电路分别连接基带信号处理电路和定位解算电路，同时为基带信号处理电路和定位解算电路提供本地接收机时钟。
优选地，所述RTC电路包括累加寄存器和计时累加器，所述累加寄存器的输出端与计时累加器的输入端连接，计时累加器输出接收机本地时间，所述累加寄存器的输出作为PPS授时输出，所述晶振电路连接累加寄存器，所述累加寄存器的输入端连接钟差修正电路的输出端。
优选地，所述转换电路包括信号输入端、放大器、功分电路、混频电路部分和下变频部分，所述信号输入端通过放大器与所述功分电路相连，所述功分电路后接有线路Ll、线路L2和线路L5共三条线路，所述三条线路分别依次通过滤波电路、混频电路部分和下变频部分与所述基带信号处理电路相连，所述线路L2和线路L5上的滤波电路与混频电路部分之间接有预混频电路。
优选地，所述混频电路部分包括低本振电路和混频电路，所述混频电路接于所述功分电路和下变频部分之间，所述低本振电路与所述混频电路相连。
优选地，所述下变频部分包括滤波器和AD数模转换电路，所述混频电路部分依次通过所述滤波器和AD数模转换电路与所述基带信号处理电路相连。
优选地，所述滤波器与所述AD数模转换电路之间还接有AGC放大电路。
如上所述，本实用新型的一种卫星导航授时接收机，具有以下有益效果：
本实用新型运行稳定可靠、秒脉冲精度高。
附图说明
图1为本实用新型的卫星导航授时接收机硬件框图；
图2为本实用新型的卫星导航授时接收机框图；
图3为本实用新型的卫星导航授时系统框图；
图4为本实用新型的RTC电路结构框图；
图5为本实用新型中的转换电路的框图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
请参阅图3，本实施例提出一种卫星导航授时接收机，该接收机包括转换电路、基带信号处理电路、定位解算电路、钟差修正电路和RTC电路和晶振电路，所述转换电路的输入端作为卫星信号的输入端，所述转换电路的输出端连接基带信号处理电路的输入端，基带信号处理电路的输出端连接定位解算电路的输入端，定位解算电路的输出端连接钟差修正电路的输入端，钟差修正电路的输出端连接RTC电路的第一输入端，所述晶振电路的输出端连接RTC电路的第二输入端；所述RTC电路分别连接基带信号处理电路和定位解算电路，同时为基带信号处理电路和定位解算电路提供本地接收机时钟。
转换电路，将卫星信号转基带信号。
基带信号处理电路，对AD数模转换电路输出的数字基带卫星导航信号进行处理，得到各个通道的观测量信息，同时得到相应卫星的导航电文；
定位解算电路，以各个通道的观测量信息为输入量，得到用户位置、用户速度和本地接收机钟差；定位解算可以采用最小二乘等定位解算。
钟差修正电路，以本地接收机钟差为输入，调整RTC电路中累加计时器的频率字修正量。
RTC电路，作为整个卫星导航接收机的时钟基准，产生整个卫星导航接收机所需的时间并得到PPS授时输出。
进一步地，如图4所示，所述RTC电路包括累加寄存器和计时累加器，所述累加寄存器的输出端与计时累加器的输入端连接，计时累加器输出接收机本地时间，所述累加寄存器的输出作为PPS授时输出，所述晶振电路连接累加寄存器，所述累加寄存器的输入端连接钟差修正电路的输出端。
于本实施例中，基带信号处理电路还可以用FPGA实现，定位解算电路可以用ARM实现。
于本实施例中，如图5所示，所述转换电路包括信号输入端、放大器、功分电路、混频电路部分和下变频部分，所述信号输入端通过放大器与所述功分电路相连，所述功分电路后接有线路Ll、线路L2和线路L5共三条线路，所述三条线路分别依次通过滤波电路、混频电路部分和下变频部分与所述基带信号处理电路相连，所述线路L2和线路L5上的滤波电路与混频电路部分之间接有预混频电路。
将卫星信号通过功分电路分为三个频点信号，对每个频段的GPS卫星信号均进行单独的信号处理，其中进行上变频处理，降低了镜频干扰，对每个频点信号再进行独立的下变频、滤波、放大及A/D转换为基带信号，降低了各卫星信号之间的串扰，为基带处理电路提供足够的信噪比。
于本实施例中，所述混频电路部分包括低本振电路和混频电路，所述混频电路接于所述功分电路和下变频部分之间，所述低本振电路2与所述混频电路1相连。
于本实施例中，所述低本振电路包括起振电路和环路滤波器。
于本实施例中，所述低本振电路产生的本振信号频率范围为300MHz-400MHz。
于本实施例中，所述下变频部分包括滤波器和AD数模转换电路，所述混频电路部分依次通过所述滤波器和AD数模转换电路与所述基带信号处理电路相连。
于本实施例中，所述滤波器与所述AD数模转换电路之间还可接有AGC放大电路。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (6)
1.一种卫星导航授时接收机，其特征在于，该接收机包括转换电路、基带信号处理电路、定位解算电路、钟差修正电路和RTC电路和晶振电路，所述转换电路的输入端作为卫星信号的输入端，所述转换电路的输出端连接基带信号处理电路的输入端，基带信号处理电路的输出端连接定位解算电路的输入端，定位解算电路的输出端连接钟差修正电路的输入端，钟差修正电路的输出端连接RTC电路的第一输入端，所述晶振电路的输出端连接RTC电路的第二输入端；所述RTC电路分别连接基带信号处理电路和定位解算电路，同时为基带信号处理电路和定位解算电路提供本地接收机时钟。
2.根据权利要求1所述的一种卫星导航授时接收机，其特征在于，所述RTC电路包括累加寄存器和计时累加器，所述累加寄存器的输出端与计时累加器的输入端连接，计时累加器输出接收机本地时间，所述累加寄存器的输出作为PPS授时输出，所述晶振电路连接累加寄存器，所述累加寄存器的输入端连接钟差修正电路的输出端。
3.根据权利要求1所述的一种卫星导航授时接收机，其特征在于，所述转换电路包括信号输入端、放大器、功分电路、混频电路部分和下变频部分，所述信号输入端通过放大器与所述功分电路相连，所述功分电路后接有线路Ll、线路L2和线路L5共三条线路，所述三条线路分别依次通过滤波电路、混频电路部分和下变频部分与所述基带信号处理电路相连，所述线路L2和线路L5上的滤波电路与混频电路部分之间接有预混频电路。
4.根据权利要求3所述的一种卫星导航授时接收机，其特征在于，所述混频电路部分包括低本振电路和混频电路，所述混频电路接于所述功分电路和下变频部分之间，所述低本振电路与所述混频电路相连。
5.根据权利要求4所述的一种卫星导航授时接收机，其特征在于，所述下变频部分包括滤波器和AD数模转换电路，所述混频电路部分依次通过所述滤波器和AD数模转换电路与所述基带信号处理电路相连。
6.根据权利要求5所述的一种卫星导航授时接收机，其特征在于，所述滤波器与所述AD数模转换电路之间还接有AGC放大电路。
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Cited By (1)
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| CN109541931A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-03-29 | 广东电网有限责任公司 | 一种纳秒级授时系统 |
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2018
- 2018-01-24 CN CN201820118535.2U patent/CN207704203U/zh not_active Expired - Fee Related
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