CN214591405U - 一种车载gnss/rdss北斗双模接收机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种车载GNSS/RDSS北斗双模接收机，在北斗双模接收机板上设置有射频处理模块、基带处理模块、时钟处理模块、电源模块、对外接口模块，射频处理模块主要用于接收卫星信号，并按卫星信号频率进行分频滤波后再进行下变频处理，并将下变频处理后的中频信号传输给基带处理模块，基带处理模块对接收到的中频信号进行信号进行捕获、跟踪、导航电文解调解码、原始观测量提取、PVT解算以及协议转换操后输出协议要求的定位、测速、授时数据，并对RDSS信号进行处理后输出至所述射频处理模块，进行信号放大后输出至外部天线。本实用新型能够实现BD2_S、BD2_B3、BD2_B1、GPS_L1四个频段卫星信号的接收，进行稳定跟踪和精确定位、测速及授时，并且结构小巧、功耗低、通用性强，能够满足便携式要求。

Description

一种车载GNSS/RDSS北斗双模接收机

技术领域

本实用新型涉及卫星导航通信领域，尤其涉及一种车载GNSS/RDSS北斗双模接收机。

背景技术

目前卫星导航技术在军事和民用领域上得到了越来越广泛的应用，特别是随着我国自主设计的北斗三号全球卫星定位系统的逐步完善，北斗卫星定位系统的应用已开始扩展至全球化、因此应用场景越来越广泛、越来越复杂，相应技术指标要求越来越高。

卫星导航在各个领域的应用越来越广泛，在航海、农业、测绘等专业领域稳步发展，并且随着无人驾驶等领域的爆发式发展，导航应用技术已经深入到生活中，同时导航设备正在朝着通用化、小型化、低功耗方向发展。目前在小型接收机中，少有能够满足标准双模型OEM板标准接口的要求，并且同时支持多个卫星频点的接收机。

有鉴于此，有必要提出一种车载GNSS/RDSS北斗双模接收机，来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种车载GNSS/RDSS北斗双模接收机，旨在解决接收机实现标准双模型OEM板标准接口的要求，并实现对BD2_B1、BD2_B3、GPS_L1、BD2_S四个频点的卫星导航信号接收，进行稳定跟踪和精确定位、测速及授时。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种车载GNSS/RDSS北斗双模接收机，包括上屏蔽罩、上屏蔽框、北斗双模接收机板、下屏蔽框、下屏蔽罩，其特征在于，北斗双模接收机板上设置有射频处理模块、基带处理模块、时钟处理模块、电源模块、对外接口模块；其中：

射频处理模块包括频分电路、功分电路、滤波电路、放大电路、GNSS双通道宽带射频电路、RDSS射频收发电路，滤波电路包括BD2_S频段的滤波电路、BD2_B3频段的滤波电路、BD2_B1频段的滤波电路和GPS_L1频段的滤波电路，射频处理模块接收由射频信息输入端引入的卫星信号并传输给所述频分电路，频分电路对接收到的所述卫星信号按频率分为2.4GHz信号和1.5GHz信号，所述2.4GHz信号传输至所述BD2_S频段的滤波电路，1.5GHz信号传输至所述功分电路，由所述功分电路将所述1.5GHz信号分为二路，分别传输至所述BD2_B3频段的滤波电路和所述BD2_B1、GPS_L1频段的滤波电路，所述BD2_S、BD2_B3、BD2_B1、GPS_L1四个频段的信号经过所述滤波电路滤波后，再传输至所述GNSS双通道宽带射频电路，由所述GNSS双通道宽带射频电路对所述四个频段的信号进行下变频处理后再分别传输至所述基带处理模块，所述RDSS射频收发电路接收所述基带处理模块处理过的RDSS信号电文并进行上变频处理后输出至所述放大电路，由所述放大电路进行信号放大后输出至外部天线；射频处理模块主要完成卫星信号的接收并进行下变频处理后发送给基带处理模块，并将基带处理模块处理过的RDSS信号电文进行上变频处理后发送出去，实现RDSS有源定位、通信功能。

基带处理模块包括基带处理芯片、模数转换电路，所述模数转换电路将所述GNSS双通道宽带射频电路传输过来的BD2_S、BD2_B3、BD2_B1、GPS_L1四个频段的中频信号转换为数字信号后传输给所述基带处理芯片，所述基带处理芯片对所述四个频段的信号进行捕获、跟踪、导航电文解调解码、原始观测量提取、PVT解算以及协议转换操后输出协议要求的定位、测速、授时数据，并对RDSS信号进行处理后输出至所述射频处理模块；基带处理模块主要完成信号处理和外部信息交互。

时钟处理模块与射频处理模块连接，为射频处理模块提供精确的时钟信号；时钟处理模块主要为射频处理模块提供精确时钟信号，射频处理模块将时钟信号发送给基带处理模块，基带处理模块完成授时输出。

电源模块包括DC/DC电源模块和LDO电源模块，所述电源模块分别与所述射频处理模块、基带处理模块、对外接口模块连接并提供电源。电源模块主要是将外部输入电源进行转换后给各个模块提供需要的电压。

对外接口模块分别与电源模块和所述基带处理模块连接，完成为电源模块的供电和与基带处理模块的数据交互。

优选地，上屏蔽框装设于北斗双模接收机板的正面，上屏蔽罩装设于所述上屏蔽框上，下屏蔽框装设于北斗双模接收机板的背面，下屏蔽罩装设于下屏蔽框下，上屏蔽罩、上屏蔽框、下屏蔽框、下屏蔽罩主要用于保护北斗双模接收机的射频处理模块免受干扰。

优选地，基带处理模块还包括用于提供所述车载GNSS/RDSS北斗双模接收机上电复位信号的复位电路、用于存储所述基带处理芯片的程序和部分数据的FLASH电路、用于实现所述北斗双模接收机板热启动功能的RTC电路。

优选地，北斗双模接收机板上还设置有用于连接射频接口的第一射频连接器和第二射频连接器，所述第一射频连接器和所述第二射频连接器采用的接插件为MMCX-KWHD1A射频连接器和MCX-KWHD1A射频连接器。

优选地，北斗双模接收机板上还设置有数字接口插针，所述数字接口插针为间距为2mm的双排插针，脚位为30PIN。

优选地，车载GNSS/RDSS北斗双模接收机的定位精度为：水平≤

5m(CEP)、高程≤5m(CEP)，所述车载GNSS/RDSS北斗双模接收机的测速精度为：测速精度≤0.2m/s(CEP)，授时精度≤20ns(1σ)。

优选地，车载GNSS/RDSS北斗双模接收机的平均功耗为：平均功耗≤1.5W，尺寸为：40mm×65mm×11mm，重量为：重量≤15g。

优选地，车载GNSS/RDSS北斗双模接收机对BD2_B3频点的抗窄带干扰性能为：干信比≤70dBc，所述车载GNSS/RDSS北斗双模接收机对BD2_S频点的抗窄带干扰性能为：干信比≤65dBc。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的车载GNSS/RDSS北斗双模接收机能够实现BD2_S、BD2_B3、BD2_B1、GPS_L1四个频段卫星信号的接收，进行稳定跟踪和精确定位、测速及授时，并且结构小巧、功耗低、通用性强，能够满足便携式要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型的整体结构图；

图2为本实用新型的功能模块结构图。

附图标记说明：

1-上屏蔽罩、2-北斗双模接收机板、3-时钟处理模块、4-下屏蔽框、5-上屏蔽框、6-第一射频连接器、7-第二射频连接器、8-下屏蔽罩、9-射频处理模块、10-基带处理模块、11-时钟处理模块、12-电源模块、13-对外接口模块、15-频分电路、16-功分电路、17-放大电路、18-滤波电路、19-GNSS双通道宽带射频电路、20-RDSS射频收发电路、21-模数转换电路、22-基带处理芯片、23-复位电路、24-FLASH电路、25-RTC电路、26-DC/DC电源模块、27-LDO电源模块、28-BD2_S频段的滤波电路、29-BD2_B3频段的滤波电路、30-BD2_B1频段的滤波电路、31-GPS_L1频段的滤波电路

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

参考图1-2，本实用新型提供一种车载GNSS/RDSS北斗双模接收机，包括上屏蔽罩1、上屏蔽框5、北斗双模接收机板2、下屏蔽框4、下屏蔽罩8，其特征在于，北斗双模接收机板2上设置有射频处理模块9、基带处理模块10、时钟处理模块11、电源模块12、对外接口模块13；其中：

射频处理模块9包括频分电路15、功分电路16、滤波电路18、放大电路17、GNSS双通道宽带射频电路19、RDSS射频收发电路20，滤波电路18包括BD2_S频段的滤波电路28、BD2_B3频段的滤波电路29、BD2_B1频段的滤波电路30和GPS_L1频段的滤波电路31，射频处理模块9接收由射频信息输入端引入的卫星信号并传输给频分电路15，频分电路15对接收到的卫星信号按频率分为2.4GHz信号和1.5GHz信号，2.4GHz信号传输至所述BD2_S频段的滤波电路28，1.5GHz信号传输至功分电路，由功分电路16将所述1.5GHz信号分为二路，分别传输至所述BD2_B3频段的滤波电路29和所述BD2_B1频段的滤波电路30、GPS_L1频段的滤波电路31，BD2_S、BD2_B3、BD2_B1、GPS_L1四个频段的信号经过滤波电路18滤波后，再传输至GNSS双通道宽带射频电路19，由GNSS双通道宽带射频电路19对所述四个频段的信号进行下变频处理后再分别传输至所述基带处理模块10，RDSS射频收发电路20接收所述基带处理模块10处理过的RDSS信号电文并进行上变频处理后输出至所述放大电路17，由放大电路17进行信号放大后输出至外部天线。射频处理模块9主要工作是完成卫星信号的接收，本实施例中主要接收的是BD2_S(北斗二号S频点)、BD2_B3(北斗二号B3频点)、BD2_B1(北斗二号B1频点)、GPS_L1(GPSL1频点)四个频点的信号，通过射频信号输入端引入到频分电路15，频分电路15根据四个频点的频率高低划分成2.4GHz和1.5GHz两路，2.4GHz的卫星信号直接进入BD2_S频段的滤波电路28，1.5GHz的卫星信号传输到功分电路16，再由功分电路16分成二路，一路进入到BD2_B3频点的滤波电路29，一路进入BD2_B1频点的滤波电路30和GPS_L1频点的滤波电路31。四路信号分别进行滤波后进入到GNSS双通道宽带射频电路19，GNSS双通道宽带射频电路19的作用是对四路卫星信号进行下变频处理，并将下变频处理的信号传输给基带处理模块10。射频处理模块9的RDSS射频收发电路20主要是接收基带处理模块10处理过的RDSS信号电文，经RDSS射频收发电路20进行上变频，再由放大电路17进一步放大后送到外部天线，完成信号的收发，实现RDSS有源定位、通信功能。

基带处理模块10包括基带处理芯片22、模数转换电路21，模数转换电路21将GNSS双通道宽带射频电路19传输过来的BD2_S、BD2_B3、BD2_B1、GPS_L1四个频段的中频信号转换为数字信号后传输给基带处理芯片22，基带处理芯片22对四个频段的信号进行捕获、跟踪、导航电文解调解码、原始观测量提取、PVT解算以及协议转换操后输出协议要求的定位、测速、授时数据，并对RDSS信号进行处理后输出至射频处理模块。基带处理模块10主要接收射频处理模块9输出的模拟中频信号，完成模数转换，并进行卫星信号的捕获、跟踪、导航电文解调解码、原始观测量提取、PVT解算、协议转换及数据通讯工作，得到各频点的位置、速度、时间信息。

时钟处理模块3与射频处理模块9连接，为射频处理模块9提供精确的时钟信号。时钟处理模块3主要为射频处理模块9提供精确时钟信号，射频处理模块9将时钟信号发送给基带处理模块10，基带处理模块10完成授时输出。

电源模块12包括DC/DC电源模块26和LDO电源模块27，电源模块12分别与射频处理模块9、基带处理模块10、对外接口模块11连接并为其提供电源。电源模块12与外部客户导航系统的供电输入口连接，并与北斗双模接收机板2上各个功能模块连接提供稳定电源供电。本实施例中，电源模块12主要输出的电压种类有1.2V、1.8V、3.3V。电源输入端提供2.7V～5.5V的宽压输入设计，以减小电源干扰。各组电源芯片在选型时，都考虑到其负载峰值的承载能力。整个接收机电源设计，都根据各电源的负载情况选择转换效率高的电源芯片，射频处理模块9还设计有低噪声LDO电源。

对外接口模块13分别与电源模块12和基带处理模块11连接，完成为电源模块12的供电和与基带处理模块11的数据交互。对外接口模块13主要使用的2mm间距双排2×15pin插针，使用的是标准双模型OEM板标准接口，完成与客户整机进行电源和数据的互联互通。

在本实施例中，北斗双模接收机板2上设置有射频处理模块9、基带处理模块10、时钟处理模块11、电源模块12、对外接口模块13，各模块间相互协作完成BD2_S、BD2_B3、BD2_B1、GPS_L1四个频段卫星信号收发及RDSS有源定位、通信功能。本实用新型提供的车载GNSS/RDSS北斗双模接收机需安装在客户整机设备中使用，采用兼容标准双模型OEM板标准接口进行安装，通过接口与客户整机进行电源数据的互联互通，结构小巧，可广泛应用于车载、船载、手持等多种设备中。

其中，上屏蔽框5装设于北斗双模接收机板2的正面，上屏蔽罩1装设于上屏蔽框5上，下屏蔽框4装设于北斗双模接收机板2的背面，下屏蔽罩8装设于下屏蔽框4下。上屏蔽框5、上屏蔽罩1与下屏蔽框4、下屏蔽罩8主要用于保护北斗双模接收机2的射频处理模块9免受干扰。

其中，基带处理模块10还包括用于提供所述车载GNSS/RDSS北斗双模接收机上电复位信号的复位电路23、用于存储所述基带处理芯片22的程序和部分数据的FLASH电路24、用于实现所述北斗双模接收机板2热启动功能的RTC电路25。复位电路23在北斗双模接收机板2上电时提供稳定的复位信号，保证基带接收机可以正确上电工作；FLASH电路24用来存储基带处理芯片22的程序和部分数据；RTC电路25实现北斗双模接收机板2的热启动功能。

其中，北斗双模接收机板2上还设置有用于连接射频接口的第一射频连接器6和第二射频连接器7，第一射频连接器6和所述第二射频连接器7采用的接插件为MMCX-KWHD1A射频连接器和MCX-KWHD1A射频连接器。本实用新型采用的射频连接器都是微小型和小型射频同轴连接器，体积小、重量轻、性能优越、可靠性高。

其中，北斗双模接收机板2上还设置有数字接口插针，数字接口插针为间距为2mm的双排插针，脚位为30PIN。

其中，车载GNSS/RDSS北斗双模接收机的定位精度为：水平≤5m(CEP)、高程≤5m(CEP)，所述车载GNSS/RDSS北斗双模接收机的测速精度为：测速精度≤0.2m/s(CEP)，授时精度≤20ns(1σ)。CEP是一种专用定位精度单位，表示水平精度以圆概率误差。

其中，车载GNSS/RDSS北斗双模接收机的平均功耗为：平均功耗≤1.5W，尺寸为：40mm×65mm×11mm，重量为：重量≤15g，具有尺寸小巧，重量轻的特点。

其中，车载GNSS/RDSS北斗双模接收机对BD2_B3频点的抗窄带干扰性能为：干信比≤70dBc，车载GNSS/RDSS北斗双模接收机对BD2_S频点的抗窄带干扰性能为：干信比≤65dBc。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种车载GNSS/RDSS北斗双模接收机，包括上屏蔽罩、上屏蔽框、北斗双模接收机板、下屏蔽框、下屏蔽罩，其特征在于，所述北斗双模接收机板上设置有射频处理模块、基带处理模块、时钟处理模块、电源模块、对外接口模块；其中：

所述射频处理模块包括频分电路、功分电路、滤波电路、放大电路、GNSS双通道宽带射频电路、RDSS射频收发电路，所述滤波电路包括BD2_S频段的滤波电路、BD2_B3频段的滤波电路、BD2_B1频段的滤波电路和GPS_L1频段的滤波电路，所述射频处理模块接收由射频信息输入端引入的卫星信号并传输给所述频分电路，所述频分电路对接收到的所述卫星信号按频率分为2.4GHz信号和1.5GHz信号，所述2.4GHz信号传输至所述BD2_S频段的滤波电路，所述1.5GHz信号传输至所述功分电路，由所述功分电路将所述1.5GHz信号分为二路，分别传输至所述BD2_B3频段的滤波电路和所述BD2_B1、GPS_L1频段的滤波电路，所述BD2_S、BD2_B3、BD2_B1、GPS_L1四个频段的信号经过所述滤波电路滤波后，再传输至所述GNSS双通道宽带射频电路，由所述GNSS双通道宽带射频电路对所述四个频段的信号进行下变频处理后再分别传输至所述基带处理模块，所述RDSS射频收发电路接收所述基带处理模块处理过的RDSS信号电文并进行上变频处理后输出至所述放大电路，由所述放大电路进行信号放大后输出至外部天线；

所述基带处理模块包括基带处理芯片、模数转换电路，所述模数转换电路将所述GNSS双通道宽带射频电路传输过来的BD2_S、BD2_B3、BD2_B1、GPS_L1四个频段的模拟中频信号转换为数字信号后传输给所述基带处理芯片，所述基带处理芯片对所述四个频段的信号进行捕获、跟踪、导航电文解调解码、原始观测量提取、PVT解算以及协议转换操后输出协议要求的定位、测速、授时数据，并对RDSS信号进行处理后输出至所述射频处理模块；

所述时钟处理模块与所述射频处理模块连接，为所述射频处理模块提供精确的时钟信号；

所述电源模块包括DC/DC电源模块和LDO电源模块，所述电源模块分别与所述射频处理模块、基带处理模块、对外接口模块连接并提供电源；

所述对外接口模块分别与所述电源模块和所述基带处理模块连接，完成为所述电源模块的供电和与所述基带处理模块的数据交互。

2.根据权利要求1所述一种车载GNSS/RDSS北斗双模接收机，其特征在于，所述上屏蔽框装设于所述北斗双模接收机板的正面，所述上屏蔽罩装设于所述上屏蔽框上，所述下屏蔽框装设于所述北斗双模接收机板的背面，所述下屏蔽罩装设于所述下屏蔽框下。

3.根据权利要求1所述一种车载GNSS/RDSS北斗双模接收机，其特征在于，所述基带处理模块还包括用于提供所述车载GNSS/RDSS北斗双模接收机上电复位信号的复位电路、用于存储所述基带处理芯片的程序和部分数据的FLASH电路、用于实现所述北斗双模接收机板热启动功能的RTC电路。

4.根据权利要求1所述一种车载GNSS/RDSS北斗双模接收机，其特征在于，所述北斗双模接收机板上还设置有用于连接射频接口的第一射频连接器和第二射频连接器，所述第一射频连接器和所述第二射频连接器采用的接插件为MMCX-KWHD1A射频连接器和MCX-KWHD1A射频连接器。

5.根据权利要求1所述一种车载GNSS/RDSS北斗双模接收机，其特征在于，所述北斗双模接收机板上还设置有数字接口插针，所述数字接口插针为间距为2mm的双排插针，脚位为30PIN。

6.根据权利要求1所述一种车载GNSS/RDSS北斗双模接收机，其特征在于，所述车载GNSS/RDSS北斗双模接收机的定位精度为：水平≤5m(CEP)、高程≤5m(CEP)，所述车载GNSS/RDSS北斗双模接收机的测速精度为：测速精度≤0.2m/s(CEP)，授时精度≤20ns(1σ)。

7.根据权利要求1所述一种车载GNSS/RDSS北斗双模接收机，其特征在于，所述车载GNSS/RDSS北斗双模接收机的平均功耗为：平均功耗≤1.5W，尺寸为：40mm×65mm×11mm，重量为：重量≤15g。

8.根据权利要求1所述一种车载GNSS/RDSS北斗双模接收机，其特征在于，所述车载GNSS/RDSS北斗双模接收机对BD2_B3频点的抗窄带干扰性能为：干信比≤70dBc，所述车载GNSS/RDSS北斗双模接收机对BD2_S频点的抗窄带干扰性能为：干信比≤65dBc。

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