专利名称：北斗与gps双系统兼容接收机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及卫星通讯领域中卫星定位导航系统的信号接收机，尤其是涉及一 种北斗与GPS双系统兼容接收机。
背景技术：
在全球卫星定位系统中使用范围最广的就是美国的GPS。GPS经过多年的发展，其 产业链已然完备，目前北斗二代系统作为“后起之秀”，产业化进程还需着力推进。北斗终端产业化存在的问题在于一是北斗一代系统还是区域导航定位系统，而 美国的GPS等是覆盖全球的卫星系统；二是北斗一代系统的技术体制在定位精度、定位频 度等方面与GPS系统相比还有差距；三是北斗一代卫星导航系统是试验试用系统，其应用 开发还不够，用户量远远小于GPS系统；四是北斗一代系统的用户终端需要有接收和发射 两种功能，而且产量小，导致其成本较高；五是在芯片化方面才刚刚起步，比GPS还相差很 远。但北斗系统本身具有通信功能，集定位、通信于一体，这方面要比GPS系统强，有GPS所 没有的服务空间。中国北斗二代卫星导航系统的建设，目前正在紧锣密鼓地进行，并已经成功发射 了两个新的卫星，今后两年是北斗二代形成区域服务能力的卫星密集发射期，届时将形成 北斗区域覆盖系统，这为中国卫星导航产业发展创造了前所未有的大好机遇。传统的接收机终端产品多为单系统接收机，只能接收GPS卫星信号或北斗卫星信 号，因此接收机终端产品要突破北斗与GPS兼容机技术，已经成为急待解决的问题，也是实 现从批量到规模、直到大规模生产和销售的发展之路，全面推进大众化、专业型和安全性三 大市场的前提。申请号为CN200810108638. 1的发明专利申请就公开了一种GPS接收机及其定位 方法，它包括接收装置；解调装置；历书修正参数计算装置，用于根据解调出的有效的星历 和历书信息分别计算出对应的历书修正参数；存储装置，用于存储及更新解调出的星历和 历书信息以及历书修正参数；实时时钟，用于记录当前时间，以转换为GPS时间；卫星位置 计算装置，用于在所述GPS接收机上电时，恢复存储装置中的星历和历书信息，并根据当前 GPS时间计算出多个卫星的粗略位置；以及利用存储装置中更新后的星历和历书信息以及 历书修正参数计算出卫星的精确位置；捕获跟踪装置；接收机位置计算装置，用于根据卫 星的精确位置计算所述接收机的位置。具备上述结构和步骤的GPS接收机及其定位方法， 不能同时接收GPS卫星信号和北斗卫星信号，存在可接收卫星数量少、定位精度低、应用范 围窄的严重缺陷。
发明内容本实用新型的目的就是克服现有技术中的不足，提供一种可接收卫星数量多、定 位精度高的北斗与GPS双系统兼容接收机。为解决现有技术中的问题，本实用新型采用了如下的技术方案它包括天线接收单元、模拟射频接收单元和数字基带处理单元，还包括分别与所述数字基带处理单元相连 接的通讯接口和存储器，所述天线接收单元、所述模拟射频接收单元和所述数字基带处理 单元依次连接。进一步，所述天线接收单元包括天线、前置滤波器和低噪声放大器，所述天线、所 述前置滤波器和所述低噪声放大器依次连接。进一步，所述模拟射频接收单元包括混频器、声表滤波器、中频放大器和A/D转换 器，所述混频器、所述声表滤波器、所述中频放大器和所述A/D转换器依次连接。进一步，所述数字基带处理单元包括数字基带模块和与所述数字基带模块相连接 的微处理器，所述微处理器分别与所述通讯接口和所述存储器相连接。本实用新型北斗与GPS双系统兼容接收机既可按照用户要求配置成单GPS接收方 式，接收GPS卫星播发的Ll频点导航信号，实现定位和测速功能；也可配置成单北斗接收方 式，接收北斗卫星播发的Bl频点导航信号，实现定位和测速功能；还可以配置成GPS与北斗 双系统方式，通过接收GPS与北斗的卫星信号，给出联合定位和测速结果，从而大大增加了 接收机可视卫星的数量，提高了接收机的定位精度和应用范围。

图1为本实用新型北斗与GPS双系统兼容接收机的结构示意框图。
具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。如图1所示，本实用新型北斗与GPS双系统兼容接收机，包括依次相连接的天线接 收单元1、模拟射频接收单元2、数字基带处理单元3、通讯接口 4和存储器5。如图1所示，天线接收单元1包括依次相连接的天线11、前置滤波器12和低噪声 放大器13，其中，低噪声放大器13与模拟射频接收单元2相连接。如图1所示，模拟射频接收单元2包括依次相连接的混频器21、声表滤波器22、中 频放大器23和A/D转换器M，其中，A/D转换器M与数字基带处理单元3相连接。如图1所示，数字基带处理单元3包括数字基带模块31和与数字基带模块31相 连接的微处理器32，其中，微处理器32与通讯接口 4和存储器5分别相连接。在本实施例中，天线接收单元1用于接收GPS的Ll波段信号(频率为1575. 42MHz) 和北斗系统的Bl频段信号(频率为1561. 098MHz)进行滤波，去除噪声及其他干扰和信号 放大，从而降低本实用新型北斗与GPS双系统兼容接收机的输入噪声，提高其接收灵敏度。在本实施例中，天线11采用相位中心稳定、抗多径效应好的右旋圆极化微带天 线，具有结构紧凑，波束宽，频率选择性好等特点。在本实施例中，前置滤波器12采用介质滤波器，具有体积小，损耗低，带外抑制性 能好等特点。在本实施例中，模拟射频接收单元2将来自天线接收单元1的GPS的Ll信号和北 斗系统的Bl射频模拟信号进行下变频、滤波、放大和AD采样变换成数字中频信号，并将数 字中频信号输出给数字基带处理单元3进行处理。在本实施例中，数字基带模块31用来从码分多址信号中识别来自模拟射频接收单元2的各卫星信号，对扩频信号进行相关解扩，在恢复信噪比的基础上解调载波，消除频 率偏移，解调数据并提取导航电文，最后将解扩和解调处理后的历元时刻所对应的码状态、 载波相位等原始数据观测量送给微处理器32进行定位解算。在本实施例中，微处理器32根据数字基带模块31提供的观测量进行实时解算，依 照不同的应用给出不同的应用解。在本实施例中，通讯接口 4为RS232串口，按照NMEA和RTCM协议实现本实用新型 北斗与GPS双系统兼容接收机与外部设备的数据交换。在本实施例中，所述存储器5为FLASH存储器，存储有卫星的星历、历书。本实用新型北斗与GPS双系统兼容接收机的工作过程是天线接收单元1通过其 天线11接收GPS的Ll频点信号和/或北斗的Bl频点信号，Ll频点信号和/或Bl频点信 号经前置滤波器12滤除带外干扰和低噪声放大器13的信号放大输入到模拟射频接收单元 2，模拟射频接收单元2将信号通过混频器21的下变频处理后、经过声表滤波器22的滤波 处理、再经过中频放大器23的中频放大过程和A/D转换器M的AD采样，将射频模拟信号 变换成数字中频信号，并将数字中频信号输出给数字基带处理单元3，数字基带处理单元3 通过其数字基带模块31从码分多址信号中识别各卫星信号，对扩频信号进行相关解扩，在 恢复信噪比的基础上解调载波，消除频率偏移，解调数据并提取导航电文，最后将解扩和解 调处理后的历元时刻所对应的码状态、载波相位等原始数据观测量送给微处理器32进行 定位解算，根据需要通过通讯接口 4实现本实用新型北斗与GPS双系统兼容接收机与外部 设备的数据交换。总之，本实用新型的实施例公布的是其较佳的实施方式，但并不限于此。本领域的 普通技术人员极易根据上述实施例，领会本实用新型的精神，并做出不同的引申和变化，但 只要不脱离本实用新型的精神，都在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种北斗与GPS双系统兼容接收机，其特征在于，包括天线接收单元、模拟射频接收 单元和数字基带处理单元，还包括分别与所述数字基带处理单元相连接的通讯接口和存储 器，所述天线接收单元、所述模拟射频接收单元和所述数字基带处理单元依次连接。
2.根据权利要求1所述的北斗与GPS双系统兼容接收机，其特征在于，所述天线接收单 元包括天线、前置滤波器和低噪声放大器，所述天线、所述前置滤波器和所述低噪声放大器 依次连接。
3.根据权利要求1或2所述的北斗与GPS双系统兼容接收机，其特征在于，所述模拟射 频接收单元包括混频器、声表滤波器、中频放大器和A/D转换器，所述混频器、所述声表滤 波器、所述中频放大器和所述A/D转换器依次连接。
4.根据权利要求3所述的北斗与GPS双系统兼容接收机，其特征在于，所述数字基带处 理单元包括数字基带模块和与所述数字基带模块相连接的微处理器，所述微处理器分别与 所述通讯接口和所述存储器相连接。
专利摘要本实用新型公开了一种北斗与GPS双系统兼容接收机，包括依次相连接的天线接收单元、模拟射频接收单元和数字基带处理单元，还包括分别与数字基带处理单元相连接的通讯接口和存储器。本实用新型北斗与GPS双系统兼容接收机既可按照用户要求配置成单GPS接收方式，接收GPS卫星播发的L1频点导航信号，实现定位和测速功能；也可配置成单北斗接收方式，接收北斗卫星播发的B1频点导航信号，实现定位和测速功能；还可以配置成GPS与北斗双系统方式，通过接收GPS与北斗的卫星信号，给出联合定位和测速结果，从而大大增加了接收机可视卫星的数量，提高了接收机的定位精度和应用范围。
文档编号G01S19/33GK201918983SQ201020652590
公开日2011年8月3日 申请日期2010年12月10日 优先权日2010年12月10日
发明者刘岩, 李秋凤, 杨晓昆, 王千喜, 翟羽佳, 胡强, 陆伟宁 申请人:中国航天科工信息技术研究院