TWI825916B - 無線訊號接收裝置及系統 - Google Patents

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Abstract

一種無線訊號接收裝置及系統，其中，無線訊號接收系統，包括：無線訊號接收裝置，包括：第一天線，用以接收複數頻段的無線訊號；至少一第二天線，用以接收特定頻段的第一無線訊號；濾波器，耦接第一天線，並用以將複數頻段的無線訊號分離為特定頻段的第二無線訊號；以及至少一切換裝置，耦接濾波器以及至少一第二天線，並用以分別輸出第一無線訊號以及第二無線訊號；以及全球定位系統無線訊號接收模組，耦接無線訊號接收裝置，並用以接收第一無線訊號或第二無線訊號。

Description

無線訊號接收裝置及系統
本發明是有關一種無線訊號接收裝置及系統，尤其是一種具備切換無線訊號來源功能的無線訊號接收裝置及系統。
在現代，舉例來說車輛中都會配置如使用全球定位系統(Global Positioning System，GPS)的無線訊號接收裝置以獲取定位資訊。
而為了取得更佳的定位精度，目前業界在全球定位系統的應用上，除了原有的L1頻段的無線訊號之外還新增了L5頻段的無線訊號，也由於新增了L5頻段的無線訊號，全球定位系統的定位誤差變得更低、精度也隨之提高。
除此之外，為了能夠接收到品質更佳的無線訊號，也會將天線設置於車外，嘗試獲取品質更佳的全球定位系統的無線訊號。
然而，將天線設置於外部也不見得就能因此獲取品質更佳的無線訊號，外部的環境多變，亦有可能產生不利於來自某個方向的無線訊號傳播的情況。
有鑑於此，本發明提供一種無線訊號接收裝置及系統，可以在多個無線訊號來源中切換選擇無線訊號品質較佳的無線訊號來源，為使用者提供無線訊號的選擇性，在當前的無線訊號不穩定甚至是不可使用的情況下，提供使用其他無線訊號來源的可能性。
本發明所提供的一種無線訊號接收裝置，包括：第一天線，用以接收複數頻段的無線訊號；至少一第二天線，用以接收特定頻段的第一無線訊號；濾波器，耦接第一天線，並用以將複數頻段的無線訊號分離為特定頻段的第二無線訊號；以及至少一切換裝置，耦接濾波器以及第二天線，並用以分別輸出第一無線訊號以及第二無線訊號。
在本發明的一實施例中，上述之無線訊號接收裝置的切換裝置更包括：無線訊號強度分析單元，用以分析第一無線訊號以及第二無線訊號的無線訊號強度，並分別輸出對應的無線訊號強度分析結果；其中，切換裝置根據對應的無線訊號強度分析結果，分別輸出第一無線訊號以及第二無線訊號。
本發明所提供的無線訊號接收系統，包括：無線訊號接收裝置，包括：第一天線，用以接收複數頻段的無線訊號；至少一第二天線，用以接收特定頻段的第一無線訊號；濾波器，耦接第一天線，並用以將複數頻段的無線訊號分離為特定頻段的第二無線訊號；以及至少一切換裝置，耦接濾波器以及第二天線，並用以分別輸出第一無線訊號以及第二無線訊號；以及全球定位系統無線訊號接收模組，耦接無線訊號接收裝置，並用以接收第一無線訊號或第二無線訊號。
在本發明的一實施例中，上述之無線訊號接收系統的切換裝置更包括：無線訊號強度分析單元，用以分析第一無線訊號以及第二無線訊號的無線訊號強度，並分別輸出對應的無線訊號強度分析結果；其中，切換裝置根據對應的無線訊號強度分析結果，分別輸出第一無線訊號以及第二無線訊號。
在本發明的一實施例中，上述之無線訊號接收系統以及無線訊號接收裝置的複數頻段的無線訊號、特定頻段的第一無線訊號、以及特定頻段的第二無線訊號包括全球定位系統的L1頻段或L5頻段的無線訊號。
在本發明的一實施例中，上述之無線訊號接收系統以及無線訊號接收裝置的第一天線作為外部天線，設置於無線訊號接收裝置的外表面，且第二天線作為內部天線，設置於無線訊號接收裝置的容置空間內。
在本發明的一實施例中，上述之無線訊號接收系統以及無線訊號接收裝置的特定頻段的第一無線訊號以及特定頻段的第二無線訊號的無線訊號頻段為相同的頻段。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
請參照圖1，此圖為本發明實施例所提供的無線訊號接收系統的方塊圖。
在本實施例中，本發明之無線訊號接收系統1包括第一天線Ant.1、第二天線Ant.2、切換裝置SPDT、濾波器FLT、全球定位系統無線訊號接收模組GPS Receiver。其中，無線訊號接收裝置2由第一天線Ant.1、第二天線Ant.2、切換裝置SPDT、濾波器FLT所構成，且第一天線Ant.1連接濾波器FLT，第二天線Ant.2連接切換裝置SPDT，切換裝置SPDT連接濾波器FLT以及全球定位系統無線訊號接收模組GPS Receiver。
本發明之無線訊號接收系統1可以藉由第一天線Ant.1接收複數頻段的無線訊號，再藉由濾波器FLT將複數頻段的無線訊號分離為特定頻段的第二無線訊號，並藉由第二天線Ant.2接收特定頻段的第一無線訊號，然後將第一無線訊號以及第二無線訊號輸出至切換裝置SPDT中，並藉由切換裝置SPDT分別輸出第一無線訊號以及第二無線訊號至全球定位系統無線訊號接收模組GPS Receiver。
舉例來說，可以藉由第一天線Ant.1接收包括全球定位系統的L1頻段以及L5頻段的複數頻段的無線訊號，再藉由濾波器FLT將包括全球定位系統的L1頻段以及L5頻段的複數頻段的無線訊號分離為全球定位系統的L1頻段的第二無線訊號(又或者是，也可以分離為全球定位系統的L5頻段的第二無線訊號)，並藉由第二天線Ant.2直接接收全球定位系統的L1頻段的第一無線訊號(又或者是，也可以直接接收全球定位系統的L5頻段的第一無線訊號)，然後將同樣為L1頻段(又或者是同樣為L5頻段)的第一無線訊號以及第二無線訊號輸出至切換裝置SPDT中，並藉由切換裝置SPDT分別輸出第一無線訊號以及第二無線訊號，也就是說，切換裝置SPDT不會同時輸出第一無線訊號以及第二無線訊號，在同一時刻只會輸出第一無線訊號或第二無線訊號至全球定位系統無線訊號接收模組GPS Receiver。
其中，本發明之無線訊號接收系統1所包括的第一天線Ant.1連接濾波器FLT，用以接收複數頻段的無線訊號並將接收到的無線訊號輸出至濾波器FLT。舉例來說，第一天線Ant.1可以接收包括如全球定位系統的L1頻段以及L5頻段的複數頻段的無線訊號，藉由一次接收複數頻段的無線訊號，可以節省天線的所需數量，且因為天線所需數量的減少，除了在電路設計上增加了其他元件可以使用的設計空間之外，更縮短了開發時程(一般來說，天線的所在位置會嚴重影響到無線訊號的接收效果，所以需要分別對每個天線測試以尋找在當前設計中最適合的擺放位置)。
其中，本發明之無線訊號接收系統1所包括的濾波器FLT連接第一天線Ant.1以及切換裝置SPDT，用以將第一天線Ant.1所接收到的複數頻段的無線訊號分離為特定頻段的第二無線訊號，並將特定頻段的第二無線訊號輸出至切換裝置SPDT中。舉例來說，可以將藉由第一天線Ant.1接收到的包括如全球定位系統的L1頻段以及L5頻段的複數頻段的無線訊號，再藉由濾波器FLT將包括全球定位系統的L1頻段以及L5頻段的複數頻段的無線訊號分離為全球定位系統的L1頻段的第二無線訊號(又或者是，也可以分離為全球定位系統的L5頻段的第二無線訊號) ，並將全球定位系統的L1頻段的第二無線訊號輸出至切換裝置SPDT中。
其中，本發明之無線訊號接收系統1所包括的第二天線Ant.2連接切換裝置SPDT，用以接收特定頻段的第一無線訊號，並將第一無線訊號輸出至切換裝置SPDT中。舉例來說，第二天線Ant.2可以直接接收全球定位系統的L1頻段的第一無線訊號(又或者是，也可以直接接收全球定位系統的L5頻段的第一無線訊號)，然後將與第二無線訊號頻段相同的第一無線訊號輸出至切換裝置SPDT中(例如，當第二無線訊號的頻段為全球定位系統的L1頻段時，第二天線Ant.2直接接收與第二無線訊號頻段相同的全球定位系統的L1頻段的第一無線訊號，並將第一無線訊號輸出至切換裝置SPDT中)。
其中，本發明之無線訊號接收系統1所包括的切換裝置SPDT連接濾波器FLT、第二天線Ant.2、以及全球定位系統無線訊號接收模組GPS Receiver，用以接收特定頻段的第一無線訊號以及特定頻段的第二無線訊號，並分別輸出第一無線訊號以及第二無線訊號。舉例來說，切換裝置SPDT可以接收同樣為全球定位系統的L1頻段的第一無線訊號以及第二無線訊號，並分別輸出相同頻段的第一無線訊號以及第二無線訊號至全球定位系統無線訊號接收模組GPS Receiver，也就是說，切換裝置SPDT不會同時輸出第一無線訊號以及第二無線訊號，在同一時刻只會輸出第一無線訊號或第二無線訊號至全球定位系統無線訊號接收模組GPS Receiver，以選擇切換頻段相同但無線訊號品質較佳的無線訊號。在其中一個實施例中，切換裝置SPDT更包括無線訊號強度分析單元(圖未示)，用以分析第一無線訊號以及第二無線訊號的無線訊號強度，並分別輸出對應的無線訊號強度分析結果，且切換裝置SPDT根據對應的無線訊號強度分析結果，分別輸出第一無線訊號以及第二無線訊號。舉例來說，無線訊號強度分析單元可以利用如線性迴歸(Linear Regression)、深度學習(Deep Learning)、神經網路(Neural Networks)、反向傳播(Backpropagation)、卷積神經網路(Convolutional Neural Networks，CNN)、遞歸神經網路(recurrent neural networks，RNN)等的演算法技術，以分析第一無線訊號以及第二無線訊號，並分別輸出對應的無線訊號強度分析結果，切換裝置SPDT根據對應的無線訊號強度分析結果，分別輸出第一無線訊號以及第二無線訊號，以應變環境狀況的改變導致的無線訊號強度的改變，切換選擇最適合使用者的無線訊號。需要注意的是，切換裝置SPDT可以是根據對應的無線訊號強度分析結果自動偵測以進行切換，也可以是使用者手動切換，本發明不在此設限。
其中，本發明之無線訊號接收系統1所包括的全球定位系統無線訊號接收模組GPS Receiver連接無線訊號接收裝置2，用以接收切換裝置SPDT所輸出的第一無線訊號或第二無線訊號，並在全球定位系統無線訊號接收模組GPS Receiver的網路覆蓋範圍內以第一無線訊號或第二無線訊號作為無線網路訊號來源提供使用者無線網路使用。
接著，請參照圖2，此圖為本發明另一實施例之無線訊號接收系統的方塊圖。
在本實施例中，提供了另一種以一個第一天線Ant.1、兩個第二天線Ant.2、兩個切換裝置SPDT、一個濾波器FLT、一個雙饋入的全球定位系統無線訊號接收模組GPS Receiver的實施型態，且本實施例所使用的第一天線Ant.1、第二天線Ant.2、切換裝置SPDT、濾波器FLT之功能與前述實施例所使用的相同，因此不在此重複贅述。
本發明之無線訊號接收系統1可以藉由第一天線Ant.1接收複數頻段的無線訊號，再藉由濾波器FLT將複數頻段的無線訊號分離為兩個特定頻段的第二無線訊號，並藉由兩個第二天線Ant.2分別接收不同頻段的特定頻段的第一無線訊號，然後將互相相同的第一無線訊號以及第二無線訊號分別輸出至兩個不同的切換裝置SPDT中，並藉由切換裝置SPDT分別輸出相同頻段的第一無線訊號以及第二無線訊號至雙饋入的全球定位系統無線訊號接收模組GPS Receiver。
舉例來說，本發明可以藉由第一天線Ant.1接收包括全球定位系統的L1頻段以及L5頻段的複數頻段的無線訊號，再藉由濾波器FLT將包括全球定位系統的L1頻段以及L5頻段的複數頻段的無線訊號分離為全球定位系統的L1頻段的第二無線訊號以及全球定位系統的L5頻段的第二無線訊號，並藉由兩個第二天線Ant.2分別直接接收全球定位系統的L1頻段的第一無線訊號以及全球定位系統的L5頻段的第一無線訊號，然後將同樣為L1頻段以及同樣為L5頻段的第一無線訊號以及第二無線訊號分別輸出至不同的切換裝置SPDT中，並藉由切換裝置SPDT分別輸出頻段相同的第一無線訊號以及第二無線訊號至雙饋入的全球定位系統無線訊號接收模組GPS Receiver。
在另一實施例中，第一天線Ant.1可以作為外部天線，設置於無線訊號接收裝置2的外表面，而第二天線Ant.2可以作為內部天線，設置於無線訊號接收裝置2的容置空間內。一般來說，設置於無線訊號接收裝置2的外表面的第一天線Ant.1可以接收品質較佳的無線訊號，但外部的環境多變，亦有可能產生不利於來自某個方向的無線訊號傳播的情況，因此本發明可以藉由分別設置第一天線Ant.1作為外部天線以及第二天線Ant.2作為內部天線，以應變環境狀況的改變導致的無線訊號強度的改變，使切換裝置SPDT可以切換選擇最適合使用者的無線訊號，並分別輸出頻段相同的第一無線訊號以及第二無線訊號至雙饋入的全球定位系統無線訊號接收模組GPS Receiver。
綜上所述，本發明提供一種無線訊號接收裝置及系統，可以在多個無線訊號來源中切換選擇無線訊號品質較佳的無線訊號來源，為使用者提供無線訊號的選擇性，在當前的無線訊號不穩定甚至是不可使用的情況下，提供使用其他無線訊號來源的可能性。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1:無線訊號接收系統 2:無線訊號接收裝置 Ant.1、Ant.2:天線 FLT:濾波器 SPDT:切換裝置 L1、L2:無線訊號頻段 GPS Receiver:全球定位系統無線訊號接收模組
圖1為本發明一實施例所提供的無線訊號接收系統的方塊圖；以及 圖2為本發明另一實施例之無線訊號接收系統的方塊圖。
1:無線訊號接收系統
2:無線訊號接收裝置
Ant.1、Ant.2:天線
FLT:濾波器
SPDT:切換裝置
GPS Receiver:全球定位系統無線訊號接收模組

Claims (6)

  1. 一種無線訊號接收裝置，包括：一第一天線，用以接收複數頻段的無線訊號；至少一第二天線，用以接收特定頻段的第一無線訊號；一濾波器，耦接該第一天線，並用以將該複數頻段的無線訊號分離為特定頻段的第二無線訊號；以及至少一切換裝置，耦接該濾波器以及該至少一第二天線，並用以分別輸出該第一無線訊號以及該第二無線訊號；其中，該第一天線作為外部天線，設置於該無線訊號接收裝置的一外表面，且該至少一第二天線作為內部天線，設置於該無線訊號接收裝置的一容置空間內；其中，該切換裝置包括：一無線訊號強度分析單元，用以分析該第一無線訊號以及該第二無線訊號的無線訊號強度，並分別輸出對應的無線訊號強度分析結果；其中，該切換裝置根據該對應的無線訊號強度分析結果，分別輸出該第一無線訊號以及該第二無線訊號；其中，一全球定位系統無線訊號接收模組耦接該無線訊號接收裝置，並用以接收該第一無線訊號或該第二無線訊號；其中，該全球定位系統無線訊號接收模組為雙饋入。
  2. 如請求項1所述之無線訊號接收裝置，其中，該複數頻段的無線訊號、該特定頻段的第一無線訊號、以及該特定頻段的第二無線訊號包括全球定位系統的L1頻段或L5頻段的無線訊號。
  3. 如請求項1所述之無線訊號接收裝置，其中，該特定頻段的第一無線訊號以及該特定頻段的第二無線訊號的無線訊號頻段為相同的頻段。
  4. 一種無線訊號接收系統，包括：一無線訊號接收裝置，包括：一第一天線，用以接收複數頻段的無線訊號；至少一第二天線，用以接收特定頻段的第一無線訊號；一濾波器，耦接該第一天線，並用以將該複數頻段的無線訊號分離為特定頻段的第二無線訊號；以及至少一切換裝置，耦接該濾波器以及該至少一第二天線，並用以分別輸出該第一無線訊號以及該第二無線訊號；以及一全球定位系統無線訊號接收模組，耦接該無線訊號接收裝置，並用以接收該第一無線訊號或該第二無線訊號；其中，該第一天線作為外部天線，設置於該無線訊號接收裝置的一外表面，且該至少一第二天線作為內部天線，設置於該無線訊號接收裝置的一容置空間內；其中，該切換裝置包括：一無線訊號強度分析單元，用以分析該第一無線訊號以及該第二無線訊號的無線訊號強度，並分別輸出對應的無線訊號強度分析結果；其中，該切換裝置根據該對應的無線訊號強度分析結果，分別輸出該第一無線訊號以及該第二無線訊號；其中，該全球定位系統無線訊號接收模組為雙饋入。
  5. 如請求項4所述之無線訊號接收系統，其中，該複數頻段的無線訊號、該特定頻段的第一無線訊號、以及該特定頻段的第二無線訊號包括全球定位系統的L1頻段或L5頻段的無線訊號。
  6. 如請求項4所述之無線訊號接收系統，其中，該特定頻段的第一無線訊號以及該特定頻段的第二無線訊號的無線訊號頻段為相同的頻段。
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