專利名稱：具有g(shù)ps電源管理功能的移動(dòng)通信終端及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有GPS功能的移動(dòng)通信終端，尤其是涉及一種通過主控制部直接控制電源控制部的輸出而執(zhí)行電源管理的具有GPS電源管理功能的移動(dòng)通信終端及其方法。
背景技術(shù)：
近來，移動(dòng)通信終端上搭載GPS(Global Positioning System-全球定位系統(tǒng))功能，向使用者提供各種位置信息服務(wù)。
眾所周知，GPS是美國(guó)利用人造衛(wèi)星追蹤位置的人造衛(wèi)星及地面控制/監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它以24個(gè)衛(wèi)星覆蓋全球。GPS衛(wèi)星是一種位于約2萬(wàn)Km高空的低軌道衛(wèi)星，它不是靜止的衛(wèi)星，其公轉(zhuǎn)周期為約12小時(shí)。它原使用于軍事，但現(xiàn)在允許部分領(lǐng)域的常用化。各GPS衛(wèi)星是將加載與自己的編號(hào)、位置、完整信號(hào)、傳播環(huán)境相關(guān)電離層信息的50bps導(dǎo)航數(shù)據(jù)，擴(kuò)散到1.023Mhz PN碼，以1575.42Mhz中心頻率24小時(shí)向地面進(jìn)行傳送。
GPS控制站及監(jiān)測(cè)站運(yùn)營(yíng)GPS衛(wèi)星，并將最新數(shù)據(jù)上傳到衛(wèi)星從而更新衛(wèi)星信號(hào)。全世界有5個(gè)監(jiān)測(cè)站(Monitor Station)和1個(gè)主控站(Master ControlStation)。
GPS接收器接收GPS衛(wèi)星所傳送的信號(hào)，根據(jù)所接到的結(jié)果計(jì)算各衛(wèi)星至接收器天線的偽距離(Pseudo-Range)，若所計(jì)算的偽距為3個(gè)以上時(shí)，運(yùn)用三角測(cè)量原理，測(cè)算出接收器天線的位置。所計(jì)算出的坐標(biāo)是ECEF(Earth-Centered Earth-Fixed-地心地球固連)坐標(biāo)，它轉(zhuǎn)換成GPS中使用的Global坐標(biāo)即WCS84(world coordinate system 84)坐標(biāo)后，轉(zhuǎn)換為在韓國(guó)使用的矢量或TM坐標(biāo)，并以地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行搜索。
圖1是具有現(xiàn)有GPS電源管理功能的移動(dòng)通信終端的結(jié)構(gòu)框圖。
如圖所示，具有GPS功能的移動(dòng)通信終端，其特征在于，由電源控制部(PMICPower Management Integrated Circuit)10、開關(guān)晶體管11/12、低噪音放大器(LNALow Noise Amplifier)14；RF(radiofrequency-射頻)信號(hào)處理部15；數(shù)據(jù)信號(hào)處理部(DSPDigital SignalProcessing)16和振蕩部(TCXOtemperature compensated crystaloscillator-溫度補(bǔ)償晶體振蕩器)13組成。
其中，上述數(shù)字信號(hào)處理部16對(duì)低噪音放大器14、RF信號(hào)處理部15、振蕩部13的電源進(jìn)行控制。
低噪音放大器14將GPS衛(wèi)星信號(hào)用不足1.5bB的低噪音指數(shù)進(jìn)行放大。一般放大范圍在13～20dB之間，起到降低層疊(Cascade)噪音指數(shù)而改善GPS衛(wèi)星信號(hào)的C/N(Carrier to Noise Ratio-載噪比)的效果。
RF信號(hào)處理部15包括GPS RF LNA、混頻器(Mixer)和ADC(Analog DigitalConverter-模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器)。為了在ADC中進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換(DigitalConversion)，LNA及混頻器將弱的RF信號(hào)放大為足夠強(qiáng)的信號(hào)等級(jí)，而且由混頻器進(jìn)行降頻轉(zhuǎn)換(Frequency Down Conversion)。結(jié)果將搭載在微弱反射波上的GPS信號(hào)轉(zhuǎn)換成強(qiáng)模擬信號(hào)輸入到ADC。ADC將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并將其傳送到數(shù)字信號(hào)處理部16。
數(shù)字信號(hào)處理部16接收從RF信號(hào)處理部15輸入的數(shù)字信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行關(guān)系處理(Dump & Correlation)，與數(shù)字信號(hào)處理部16內(nèi)部發(fā)生的粗捕獲(C/A)碼進(jìn)行密碼鎖定(Code lock)，然后測(cè)量GPS信號(hào)的碼相位(Code phase)，計(jì)算出到衛(wèi)星的偽距測(cè)量值(Pseudo-Range)。而且，從GPS信號(hào)中對(duì)導(dǎo)航電文(Navigation Data message)進(jìn)行譯碼(Decoding)，計(jì)算出接收機(jī)的位置根據(jù)規(guī)定的輸出方式輸出到UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter-通用異步收發(fā)器)或數(shù)據(jù)總線(Data Bus)。
振蕩部13，向數(shù)字信號(hào)處理部提供數(shù)字信號(hào)處理部16從睡眠狀態(tài)(SLEEP)進(jìn)入到正常運(yùn)行狀態(tài)(Normal Operating)時(shí)所需的19.2Mhz時(shí)鐘脈沖。這種時(shí)鐘脈沖頻率根據(jù)硬件配置(Hardware configuration)的不同而可進(jìn)行變更。
主控制部(Cell phone modem-手機(jī)調(diào)制解調(diào)器或MSMMobile StationModem-移動(dòng)通信調(diào)制解調(diào)器)17以終端的中央處理裝置接收從數(shù)字信號(hào)處理部16發(fā)送的接收機(jī)的位置及GPS信息使用到使用者的應(yīng)用程序。而且，控制與GPS相關(guān)的系統(tǒng)運(yùn)行方式及電源控制部10。
電源控制部10是能夠接收低壓降(LDOLow Drop Out)的控制信號(hào)的電源供應(yīng)及管理專用的IC，而且內(nèi)部具有多個(gè)LDO。通過I2C總線接受主控制部17的控制。根據(jù)主控制部17輸出的控制信號(hào)，對(duì)電源控制部10內(nèi)部特定LDO進(jìn)行ON/OFF控制，從而變更供應(yīng)電壓。
I2C數(shù)據(jù)總線是以數(shù)據(jù)、時(shí)鐘脈沖(clock)2線進(jìn)行通信的串聯(lián)通信方式，在輸入時(shí)鐘脈沖期間傳送輸入到數(shù)據(jù)中的邏輯值。兼用一個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行發(fā)送或接收，I2C設(shè)備具有固有的地址，因此多個(gè)I2C設(shè)備可共有一個(gè)I2C總線。
上述數(shù)字信號(hào)處理部16的電源管理為如下數(shù)字信號(hào)處理部16輸出WAKEUP(喚醒)、RFPWRUP(射頻啟動(dòng))、LNA-EN(低噪音放大器使能)信號(hào)，對(duì)開關(guān)晶體管11、12進(jìn)行ON/OFF控制，因而能夠?qū)?shù)據(jù)信號(hào)處理部16自身及RF信號(hào)處理部15、低噪音放大器14、振蕩部13的電源各進(jìn)行ON/OFF控制。
數(shù)字信號(hào)處理部16通過UART接收GPS信號(hào)的接收所需的數(shù)據(jù)，并將結(jié)果發(fā)送到主控制部17，并自行對(duì)GPS系統(tǒng)執(zhí)行電源管理。
但是，如上所述具有現(xiàn)有GPS電源管理功能的移動(dòng)通信終端，數(shù)字信號(hào)處理部負(fù)責(zé)電源管理，因而主控制部無需再進(jìn)行電源管理，相反在數(shù)字信號(hào)處理部通過輸出GPIO(general purpose input/output-通用輸入輸出)進(jìn)行電源管理，所以需要布置線路，而且因所輸出的GPIO值不適合電源控制裝置的控制輸入時(shí)，需要另使用開關(guān)晶體管，因而帶來多種不便。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種具有GPS系統(tǒng)電源管理的移動(dòng)通信終端及其方法，其在數(shù)字信號(hào)處理部通過UART向主控制部請(qǐng)求所需的電源控制信號(hào)，主控制部直接控制電源控制部的輸出而執(zhí)行GPS系統(tǒng)的電源管理。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的具有GPS電源管理功能的移動(dòng)通信終端，振蕩部供應(yīng)運(yùn)行所需的時(shí)鐘脈沖；低噪音放大器放大GPS衛(wèi)星信號(hào)；RF信號(hào)處理部將RF信號(hào)放大成規(guī)定等級(jí)而進(jìn)行降頻轉(zhuǎn)換，因而將搭載在微弱反射波上的GPS信號(hào)轉(zhuǎn)換成強(qiáng)模擬信號(hào)之后再轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并將其傳送到數(shù)字信號(hào)處理部，其特征在于具備數(shù)字信號(hào)處理部、主控制部和電源控制部。數(shù)字信號(hào)處理部通過UART將電源管理命令傳送到主控制部；主控制部從上述數(shù)字信號(hào)處理部接到UART電源管理命令之后，直接控制電源控制部；電源控制部根據(jù)上述主控制部的通過I2C總線的控制連接或斷開相應(yīng)LDO的輸出從而控制輸出電源。
其中，上述數(shù)字信號(hào)處理部根據(jù)需要輸出WAKEUP或RFPWRUP信號(hào)的各情況，通過UART向上述主控制部有選擇的傳送WAKEUP RequestUART命令和RFPWRUP Request UART命令。
而且，本發(fā)明提供的移動(dòng)通信終端的6PS電源管理方法，振蕩部供應(yīng)運(yùn)行所需的時(shí)鐘脈沖；低噪音放大器放大GPS衛(wèi)星信號(hào)；RF信號(hào)處理部將RF信號(hào)放大成規(guī)定等級(jí)而進(jìn)行降頻轉(zhuǎn)換，因而將搭載在微弱反射波上的GPS信號(hào)轉(zhuǎn)換成強(qiáng)模擬信號(hào)之后再轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并將其傳送到數(shù)字信號(hào)處理部，其特征在于包括數(shù)字信號(hào)處理部通過UART將電源管理命令傳送到主控制部的步驟；主控制部接到上述數(shù)字信號(hào)處理部傳送的UART電源管理命令之后，經(jīng)I2C總線直接控制電源控制部的步驟；電源控制部根據(jù)主控制部通過I2C總線的控制對(duì)相關(guān)LDO輸出進(jìn)行ON/OFF控制從而控制輸出電源的步驟。
其中，還包括上述數(shù)字信號(hào)處理部根據(jù)需要輸出WAKEUP或RFPWRUP信號(hào)的各情況，通過UART向上述主控制部有選擇的傳送WAKEUP RequestUART命令和RFPWRUP Request UART命令的步驟。
采用本發(fā)明的具有GPS電源管理功能的移動(dòng)通信終端及其方法，數(shù)字信號(hào)處理部通過UART向主控制部請(qǐng)求所需的電源控制，主控制部直接控制電源控制部的輸出，而且主控制部和電源控制部之間使用現(xiàn)有的I2C總線，所以無需增加GPIO及開關(guān)晶體管，從而減少部件的使用，具有使其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便，減少材料費(fèi)用的效果。


圖1是具有現(xiàn)有GPS電源管理功能的移動(dòng)通信終端的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是具有本發(fā)明的GPS電源管理功能的移動(dòng)通信終端的結(jié)構(gòu)框圖。
其中，附圖標(biāo)記20電源控制部 21振蕩部22低噪音放大器 23RF信號(hào)處理部24數(shù)字信號(hào)處理部 25主控制部
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖2是具有本發(fā)明的GPS電源管理功能的移動(dòng)通信終端的結(jié)構(gòu)框圖。
如圖所示，本發(fā)明由電源控制部20、振蕩部21、低噪音放大器22、RF信號(hào)處理部23、數(shù)字信號(hào)處理部24和主控制部25組成。
其中，振蕩部21提供數(shù)字信號(hào)處理部24運(yùn)行所需的19.2Mhz時(shí)鐘脈沖(Clock)；低噪音放大器22放大GPS衛(wèi)星信號(hào)；RF信號(hào)處理部23將RF信號(hào)放大成規(guī)定等級(jí)而進(jìn)行降頻轉(zhuǎn)換，從而將加載在弱反射波上的GPS信號(hào)轉(zhuǎn)換成強(qiáng)模擬信號(hào)之后再轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳送到數(shù)字信號(hào)處理部24。
數(shù)字信號(hào)處理部24通過UART將電源管理命令傳送到主控制部25，但根據(jù)情況通過UART向主控制部25有選擇的傳送WAKEUP Request UART命令和RFPWRUP Request UART命令。
主控制部25從上述數(shù)字信號(hào)處理部24接到UART電源管理命令之后，通過I2C總線直接控制電源控制部20。
電源控制部20根據(jù)上述主控制部25的經(jīng)I2C總線的控制，對(duì)相關(guān)LDO輸出進(jìn)行ON/OFF控制從而控制輸出電源。
下面對(duì)上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的作用進(jìn)行更詳細(xì)的說明。
如圖2所示，首先，振蕩部21供應(yīng)運(yùn)行數(shù)字信號(hào)處理部24時(shí)即從睡眠(SLEEP)狀態(tài)中醒來WAKEUP進(jìn)入到平常運(yùn)營(yíng)狀態(tài)(Normal Operating)時(shí)所需要的19.2Mhz時(shí)鐘脈沖(Clock)。
低噪音放大器22以不足1.5dB的噪音指數(shù)放大GPS衛(wèi)星信號(hào)。一般增幅范圍在13～20dB，起到降低層疊(Cascade)噪聲指數(shù)而改善GPS衛(wèi)星信號(hào)的C/N(Carrier to Noise Ratio)的作用。
RF信號(hào)處理部23將RF信號(hào)放大為規(guī)定等級(jí)而進(jìn)行降頻轉(zhuǎn)換，從而將加載在弱反射波上的GPS信號(hào)轉(zhuǎn)換成強(qiáng)模擬信號(hào)之后再換成數(shù)字信號(hào)傳送到數(shù)字信號(hào)處理部24。
為此，上述RF信號(hào)處理部23包含通常的GPS RF LNA、混頻器(MIXER)和ADC(Analog Digital Conversion)。為了在ADC進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換(DigitalConversion)，在LNA及混頻器將弱的RF信號(hào)放大為強(qiáng)信號(hào)等級(jí)，而且在混頻器進(jìn)行頻率降頻(Frequency Down Conversion)。結(jié)果將加載在幾GHZ的微弱反射波上的GPS信號(hào)轉(zhuǎn)換成幾MHz的強(qiáng)模擬信號(hào)輸入到ADC。ADC將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳送到數(shù)字信號(hào)處理部24。
之后，數(shù)字信號(hào)處理部24通過UART向主控制部25傳送電源管理命令，主控制部25通過與電源控制部20相連的I2C總線直接控制輸出電源而執(zhí)行電源管理。
在此，上述控制部25的電源管理控制中，數(shù)字信號(hào)處理部24根據(jù)需要輸出WAKEUP或RFPWRUP信號(hào)的各情況，通過UART將WAKEUP RequestUART命令和RFPWRUP Request UART命令傳送到主控制部25。
主控制部25接到上述UART命令之后，通過I2C總線對(duì)電源控制部20的相關(guān)LDO輸出進(jìn)行ON/OFF控制，因而直接控制電源控制部20的輸出電源，執(zhí)行GPS系統(tǒng)的電源管理。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的具有GPS電源管理功能的移動(dòng)通信終端及其方法，數(shù)字信號(hào)處理部通過UART向主控制部請(qǐng)求所需的電源控制，主控制部直接控制電源控制部的輸出，而且主控制部和電源控制部之間使用現(xiàn)有的I2C總線，所以無需增加GPIO及開關(guān)晶體管，從而減少部件的使用，具有使其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便，減少材料費(fèi)用的效果。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種具有全球定位系統(tǒng)電源管理功能的移動(dòng)通信終端，振蕩部供應(yīng)運(yùn)行所需的時(shí)鐘脈沖；低噪音放大器放大全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星信號(hào)；射頻信號(hào)處理部將射頻信號(hào)放大成規(guī)定等級(jí)而進(jìn)行降頻轉(zhuǎn)換，將搭載在微弱反射波上的全球定位系統(tǒng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成強(qiáng)模擬信號(hào)之后再轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并將其傳送到數(shù)字信號(hào)處理部，其特征在于包括數(shù)字信號(hào)處理部、主控制部和電源控制部，數(shù)字信號(hào)處理部通過通用異步收發(fā)器將電源管理命令傳送到主控制部；主控制部從所述數(shù)字信號(hào)處理部接到通用異步收發(fā)器電源管理命令之后，直接控制電源控制部；電源控制部根據(jù)所述主控制部的通過I2C總線的控制連接或斷開相應(yīng)低壓降的輸出，控制輸出電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有全球定位系統(tǒng)電源管理功能的移動(dòng)通信終端，其特征在于所述數(shù)字信號(hào)處理部根據(jù)需要輸出WAKEUP或RFPWRUP信號(hào)的各情況，通過通用異步收發(fā)器向所述主控制部有選擇的傳送WAKEUP RequestUART命令和RFPWRUP Request UART命令。
3.一種移動(dòng)通信終端的全球定位系統(tǒng)電源管理方法，振蕩部供應(yīng)運(yùn)行所需的時(shí)鐘脈沖；低噪音放大器放大全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星信號(hào)；射頻信號(hào)處理部將射頻信號(hào)放大成規(guī)定等級(jí)而進(jìn)行降頻轉(zhuǎn)換，將搭載在微弱反射波上的全球定位系統(tǒng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成強(qiáng)模擬信號(hào)之后再轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并將其傳送到數(shù)字信號(hào)處理部，其特征在于包括數(shù)字信號(hào)處理部通過通用異步收發(fā)器將電源管理命令傳送到主控制部的步驟；主控制部接到所述數(shù)字信號(hào)處理部傳送的通用異步收發(fā)器電源管理命令之后，經(jīng)I2C總線直接控制電源控制部的步驟；電源控制部根據(jù)主控制部通過I2C總線的控制對(duì)相關(guān)低壓降輸出進(jìn)行連接或斷開控制，控制輸出電源的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的移動(dòng)通信終端的全球定位系統(tǒng)電源管理方法，其特征在于還包括所述數(shù)字信號(hào)處理部根據(jù)需要輸出WAKEUP或RFPWRUP信號(hào)的各情況，通過通用異步收發(fā)器向所述主控制部有選擇的傳送WAKEUPRequest UART命令和RFPWRUP Request UART命令的步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開一種具有GPS電源管理功能的移動(dòng)通信終端及其方法，振蕩部供應(yīng)運(yùn)行所需的時(shí)鐘脈沖；低噪音放大器放大GPS衛(wèi)星信號(hào)；RF信號(hào)處理部將RF信號(hào)放大成規(guī)定等級(jí)而進(jìn)行降頻轉(zhuǎn)換，將搭載在微弱反射波上的GPS信號(hào)轉(zhuǎn)換成強(qiáng)模擬信號(hào)后再轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并將其傳送到數(shù)字信號(hào)處理部，其方法特征在于，數(shù)字信號(hào)處理部通過UART將電源管理命令傳送到主控制部；主控制部從上述數(shù)字信號(hào)處理部接到UART電源管理命令后，直接控制電源控制部；電源控制部根據(jù)上述主控制部的通過I2C總線的控制對(duì)相關(guān)LDO進(jìn)行ON/OFF控制從而控制輸出電源。由于主控制部和電源控制部之間利用現(xiàn)有的I2C總線，不需要增加GPIO使用，也不必使用開關(guān)晶體管，從而減少部件使用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并降低材料費(fèi)用。
文檔編號(hào)G01S5/10GK1764078SQ200510063590
公開日2006年4月26日 申請(qǐng)日期2005年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月22日
發(fā)明者姜道佑 申請(qǐng)人:樂金電子(中國(guó))研究開發(fā)中心有限公司