專利名稱：一種應(yīng)用在北斗衛(wèi)星的通訊器及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及衛(wèi)星導(dǎo)航及通信領(lǐng)域，具體涉及用于北斗衛(wèi)星定位、導(dǎo)航和通信的通訊器及其方法。
背景技術(shù)：
自2000年以來，我國(guó)陸續(xù)成功地將3顆北斗導(dǎo)航試驗(yàn)衛(wèi)星送入太空，建立起北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)，使我國(guó)成為繼美、俄之后第3個(gè)擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國(guó)家。目前， 我國(guó)已經(jīng)進(jìn)入北斗二代組網(wǎng)高峰期；同時(shí)，各種與北斗一代、二代系統(tǒng)相關(guān)的導(dǎo)航、定位、通信設(shè)備相繼研發(fā)和推出。然而，目前國(guó)內(nèi)的北斗終端均為一體化設(shè)備，并沒有相關(guān)的設(shè)備能有效地將電腦和手機(jī)這兩者與北斗衛(wèi)星的定位與短報(bào)文功能結(jié)合為一個(gè)整體。例如，神州天鴻公司申請(qǐng)的一項(xiàng)發(fā)明專利申請(qǐng)(發(fā)明名稱為“具有無線通訊功能的北斗通信終端設(shè)備”，專利申請(qǐng)?zhí)枮?00910088459. 0，公開號(hào)為CN101938687A)，該終端是整合對(duì)講機(jī)、移動(dòng)電話和衛(wèi)星定位三種技術(shù)的一體化終端，能將對(duì)講機(jī)、移動(dòng)電話功能和衛(wèi)星定位功能整合在一起，便于用戶在野外活動(dòng)時(shí)與同伴進(jìn)行短距離的對(duì)講通訊、長(zhǎng)距離的移動(dòng)電話通信和定位功能；但該終端集成對(duì)講機(jī)、移動(dòng)電話功能和衛(wèi)星定位功能于一體，這無疑使該終端的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，成本較高，且攜帶不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的首要目的在于解決現(xiàn)有北斗通信終端設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高且攜帶不便的技術(shù)問題，提供一種應(yīng)用在北斗衛(wèi)星的通訊器，外部通信設(shè)備通過標(biāo)準(zhǔn)有線或者無線協(xié)議與本發(fā)明通訊器建立設(shè)備連接，即可實(shí)現(xiàn)北斗衛(wèi)星的定位和短報(bào)文通信功能，操作方便， 更易攜帶，適用性廣。本發(fā)明的另一目的是提供一種基于上述通訊器的通訊方法。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述首要目的本應(yīng)用在北斗衛(wèi)星的通訊器，包括依次連接的天線、北斗通訊模塊、主控板和數(shù)據(jù)接口模塊；所述北斗通訊模塊包括天線接口、低噪聲放大器、功率放大器、射頻電路和基帶處理電路，其中低噪聲放大器、功率放大器和基帶處理電路分別與射頻電路連接，低噪聲放大器、功率放大器還通過天線接口分別與所述天線連接；所述主控板為用于控制北斗通訊模塊、進(jìn)行數(shù)據(jù)信息處理、定義對(duì)外通信數(shù)據(jù)接口的主控板。所述天線為用于接收北斗衛(wèi)星信號(hào)后將其傳輸至北斗通訊模塊，并把從北斗通訊模塊傳輸過來的信號(hào)發(fā)送給北斗衛(wèi)星的天線。所述的天線接收頻率及范圍為2491. 75MHz士4. 08MHz，接收天線極化方式為右旋極化，發(fā)射頻率及范圍為1615. 68MHz士4. 08MHz，接收天線極化方式為右旋極化。所述通訊器還包括與主控板連接的、用于對(duì)所述通訊器的工作狀態(tài)作出指示的指示燈。所述通訊器還包括與主控板連接的、用于將主控板發(fā)送的語音信號(hào)進(jìn)行播放的揚(yáng)聲器。所述通訊器還包括與主控板連接的、用于給所述通訊器供電的電源模塊。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述另一目的，應(yīng)用在北斗衛(wèi)星的通訊器的通訊方法，包括以下步驟a、初始化；b、建立起所述通訊器與外部通信設(shè)備的數(shù)據(jù)連接，等待用戶指令；C、用戶指令傳輸?shù)綌?shù)據(jù)接口模塊后，繼而傳輸?shù)街骺匕?，主控板?duì)用戶指令的類型進(jìn)行識(shí)別；d、當(dāng)主控板識(shí)別出所接收到的是內(nèi)部執(zhí)行指令時(shí)，主控板把內(nèi)部執(zhí)行指令傳輸至相應(yīng)的內(nèi)部部件執(zhí)行，當(dāng)主控板識(shí)別出所接收到的是北斗通訊指令時(shí)，主控板將北斗通訊指令傳輸至北斗通訊模塊，北斗通訊模塊中的基帶處理電路將傳來的指令和數(shù)據(jù)經(jīng)編碼、 擴(kuò)頻和濾波后，產(chǎn)生基帶信號(hào)并傳輸至射頻電路，射頻電路將基帶信號(hào)直接上變頻為射頻信號(hào)，然后輸出至功率放大電路，功率放大電路將射頻信號(hào)放大到足夠功率，最后通過天線發(fā)射出去；e、天線接收下來的S波段射頻信號(hào)傳輸至北斗通訊模塊，由低噪聲放大電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大和濾波后將信號(hào)傳輸至射頻電路，射頻電路放大所輸入的信號(hào)并將其下變頻到中頻信號(hào)，然后再對(duì)中頻信號(hào)進(jìn)行采樣，最后輸出兩位A/D信號(hào)至基帶處理電路，基帶處理電路進(jìn)行擴(kuò)頻碼同步與解擴(kuò)、載波同步與解調(diào)、幀同步、譯碼校驗(yàn)，計(jì)算出數(shù)據(jù)結(jié)果后將所述數(shù)據(jù)結(jié)果傳輸至主控板作進(jìn)一步處理，主控板處理后的數(shù)據(jù)由主控板傳輸?shù)綌?shù)據(jù)接口模塊后，再到達(dá)外部通信設(shè)備。本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果1、本發(fā)明通訊器采用的北斗通訊模塊集成度高，并且由于本發(fā)明通訊器無需鍵盤、顯示屏等部件，與傳統(tǒng)的一體化北斗用戶終端相比，成本更低、體積更小、重量更小，攜帶更方便。2、用戶只需安裝專用軟件即可在PC、智能手機(jī)等外部通信設(shè)備上對(duì)本發(fā)明通訊器進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)基于北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的定位、導(dǎo)航和短報(bào)文通信等功能，操作更簡(jiǎn)易。3、本發(fā)明通訊器提供藍(lán)牙和USB兩種連接方式，可方便快捷地建立外部通信設(shè)備與本發(fā)明通訊器之間的連接。4、本發(fā)明通訊器提供標(biāo)準(zhǔn)的API接口，用戶可在PC、智能手機(jī)等設(shè)備上進(jìn)行二次開發(fā)，具有較廣的適用性。


圖1是本發(fā)明的硬件結(jié)構(gòu)框圖；圖2是北斗通訊模塊結(jié)構(gòu)框圖；圖3是本發(fā)明的工作流程圖；圖4是本發(fā)明與北斗衛(wèi)星、外部通信設(shè)備的連接示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例參見圖1、4，在本實(shí)施例中，本發(fā)明應(yīng)用在北斗衛(wèi)星的通訊器，包括依次連接的天線、北斗通訊模塊、主控板和數(shù)據(jù)接口模塊，數(shù)據(jù)接口模塊還與外部通信設(shè)備連接；此外，還包括與主控板連接的指示燈、揚(yáng)聲器及電源模塊。本發(fā)明通訊器還設(shè)有對(duì)其進(jìn)行密封包裝的外殼。所述天線具體來說是北斗收發(fā)定向天線，用于接收北斗衛(wèi)星信號(hào)后將其傳輸至北斗通訊模塊，并把從北斗通訊模塊傳輸過來的信號(hào)發(fā)送給北斗衛(wèi)星。天線接收頻率范圍為2491. 75MHz 士4. 08MHz,接收天線極化方式為右旋極化，發(fā)射頻率范圍為 1615. 68MHz士4. 08MHz，接收天線極化方式為右旋極化。所述北斗通訊模塊，如圖2所示，包括天線接口、低噪聲放大器、功率放大器、射頻電路和基帶處理電路，其中低噪聲放大器、功率放大器和基帶處理電路分別與射頻電路連接，低噪聲放大器、功率放大器還通過天線接口分別與所述天線連接。當(dāng)北斗通訊模塊收到天線傳來的北斗衛(wèi)星信號(hào)后，對(duì)北斗衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、變頻和解算處理，然后將處理后的數(shù)據(jù)結(jié)果傳輸給主控板，再由主控板根據(jù)用戶的不同指令進(jìn)行處理。發(fā)射時(shí)，北斗通訊模塊對(duì)主控板傳輸來的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼、變頻和功率放大處理后傳輸至天線，然后通過天線發(fā)射給北斗衛(wèi)星。所述主控板主要由嵌入式處理器組成，用于控制北斗通訊模塊、進(jìn)行數(shù)據(jù)信息處理、定義對(duì)外通信數(shù)據(jù)接口 ；具體為通過對(duì)嵌入式處理器進(jìn)行軟件編程，實(shí)現(xiàn)對(duì)北斗通訊模塊的控制和信息處理，對(duì)外通信數(shù)據(jù)接口的定義，協(xié)調(diào)各功能模塊的工作等重要功能。所述電源模塊包括鋰電池、智能充電模塊。當(dāng)外部通信設(shè)備通過USB方式連接本發(fā)明通訊器并且外部通信設(shè)備(例如PC)足以提供給本發(fā)明通訊器足夠的工作電壓時(shí)，本發(fā)明通訊器由外部通信設(shè)備提供工作電源；當(dāng)外部通信設(shè)備通過藍(lán)牙方式連接本發(fā)明通訊器時(shí)，由鋰電池負(fù)責(zé)提供本發(fā)明通訊器的工作電源；充電時(shí)，智能充電模塊通過智能控制電路監(jiān)測(cè)鋰電池的電流和電壓值，在鋰電池電量達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)自動(dòng)停止充電。所述數(shù)據(jù)接口模塊，可以是單獨(dú)的藍(lán)牙模塊，也可以是單獨(dú)的USB接口模塊，還可以同時(shí)包括藍(lán)牙模塊和USB接口模塊。所述數(shù)據(jù)接口模塊通過藍(lán)牙或USB數(shù)據(jù)線連接于主控板與外部通信設(shè)備之間，用于本發(fā)明通訊器與外部通信設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸。其中，藍(lán)牙模塊采用為藍(lán)牙VI. 1版本，USB接口模塊采用2. 0接口。所述指示燈，為可選部件，對(duì)本發(fā)明通訊器處于正常工作、數(shù)據(jù)傳輸、電池電量或者其他工作狀態(tài)作出指示。所述揚(yáng)聲器，為可選部件，當(dāng)有必要發(fā)出語音提示時(shí)，主控板將向揚(yáng)聲器發(fā)送相關(guān)的語音信號(hào)，并由揚(yáng)聲器播放出來。如圖3所示，本發(fā)明的工作過程如下打開電源，主控板首先加載程序，然后進(jìn)行自檢，自檢完畢后對(duì)本發(fā)明通訊器的各模塊進(jìn)行初始化。初始化結(jié)束后，在上行鏈路上，建立起本發(fā)明通訊器與外部通信設(shè)備的數(shù)據(jù)連接，等待用戶指令；當(dāng)用戶通過本發(fā)明通訊器的專用軟件向本發(fā)明通訊器發(fā)出指令后， 用戶指令通過USB數(shù)據(jù)線或者藍(lán)牙傳輸?shù)奖景l(fā)明通訊器的數(shù)據(jù)接口模塊后，繼而傳輸?shù)街骺匕?，主控板?duì)用戶指令的類型進(jìn)行識(shí)別；當(dāng)主控板識(shí)別出所接收到的是內(nèi)部執(zhí)行指令時(shí)，主控板把內(nèi)部執(zhí)行指令傳輸至相應(yīng)的內(nèi)部部件執(zhí)行，當(dāng)主控板識(shí)別出所接收到的是北斗通訊指令時(shí)，主控板將北斗通訊指令傳輸至北斗通訊模塊，北斗通訊模塊中的基帶處理電路將傳來的指令和數(shù)據(jù)經(jīng)編碼、擴(kuò)頻和濾波后，產(chǎn)生基帶信號(hào)并傳輸至射頻電路，射頻電路將基帶信號(hào)直接上變頻為射頻信號(hào)，然后輸出至功率放大電路，功率放大電路將射頻信號(hào)放大到足夠功率，然后通過天線發(fā)射出去。在下行鏈路上，天線接收下來的S波段射頻信號(hào)傳輸至北斗通訊模塊，由低噪聲放大電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大和濾波后將信號(hào)傳輸至射頻電路， 射頻電路的接收通道包含了兩次變頻結(jié)構(gòu)，主要功能是放大射頻輸入信號(hào)并下變頻到最終的12. 24MHz中頻信號(hào)，然后再對(duì)中頻信號(hào)進(jìn)行采樣，最后輸出兩位A/D信號(hào)至基帶處理電路，基帶處理電路進(jìn)行擴(kuò)頻碼同步與解擴(kuò)、載波同步與解調(diào)、幀同步、譯碼校驗(yàn)，計(jì)算出數(shù)據(jù)結(jié)果后將所述數(shù)據(jù)結(jié)果傳輸至主控板作進(jìn)一步處理，主控板處理后的數(shù)據(jù)由主控板傳輸?shù)綌?shù)據(jù)接口模塊后，再通過USB數(shù)據(jù)線或者藍(lán)牙到達(dá)外部通信設(shè)備。本發(fā)明除了可實(shí)現(xiàn)北斗衛(wèi)星定位和北斗短報(bào)文通信外，還提供SIM卡查詢、SIM卡信息返回、功率監(jiān)測(cè)申請(qǐng)、功率監(jiān)測(cè)返回值等API接口，以滿足用戶的特殊需要。上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用在北斗衛(wèi)星的通訊器，其特征在于包括依次連接的天線、北斗通訊模塊、 主控板和數(shù)據(jù)接口模塊；所述北斗通訊模塊包括天線接口、低噪聲放大器、功率放大器、射頻電路和基帶處理電路，其中低噪聲放大器、功率放大器和基帶處理電路分別與射頻電路連接，低噪聲放大器、功率放大器還通過天線接口分別與所述天線連接；所述主控板為用于控制北斗通訊模塊、進(jìn)行數(shù)據(jù)信息處理、定義對(duì)外通信數(shù)據(jù)接口的主控板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用在北斗衛(wèi)星的通訊器，其特征在于所述天線為用于接收北斗衛(wèi)星信號(hào)后將其傳輸至北斗通訊模塊，并把從北斗通訊模塊傳輸過來的信號(hào)發(fā)送給北斗衛(wèi)星的天線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用在北斗衛(wèi)星的通訊器，其特征在于所述的天線接收頻率及范圍為2491. 75MHz士4. 08MHz，接收天線極化方式為右旋極化，發(fā)射頻率及范圍為 1615. 68MHz士4. 08MHz，接收天線極化方式為右旋極化。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用在北斗衛(wèi)星的通訊器，其特征在于所述通訊器還包括與主控板連接的、用于對(duì)所述通訊器的工作狀態(tài)作出指示的指示燈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用在北斗衛(wèi)星的通訊器，其特征在于所述通訊器還包括與主控板連接的、用于將主控板發(fā)送的語音信號(hào)進(jìn)行播放的揚(yáng)聲器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用在北斗衛(wèi)星的通訊器，其特征在于所述通訊器還包括與主控板連接的、用于給所述通訊器供電的電源模塊。
7.基于權(quán)利要求1所述應(yīng)用在北斗衛(wèi)星的通訊器的通訊方法，其特征在于包括以下步驟a、初始化；b、建立起所述通訊器與外部通信設(shè)備的數(shù)據(jù)連接，等待用戶指令；C、用戶指令傳輸?shù)綌?shù)據(jù)接口模塊后，繼而傳輸?shù)街骺匕澹骺匕鍖?duì)用戶指令的類型進(jìn)行識(shí)別；d、當(dāng)主控板識(shí)別出所接收到的是內(nèi)部執(zhí)行指令時(shí)，主控板把內(nèi)部執(zhí)行指令傳輸至相應(yīng)的內(nèi)部部件執(zhí)行，當(dāng)主控板識(shí)別出所接收到的是北斗通訊指令時(shí)，主控板將北斗通訊指令傳輸至北斗通訊模塊，北斗通訊模塊中的基帶處理電路將傳來的指令和數(shù)據(jù)經(jīng)編碼、擴(kuò)頻和濾波后，產(chǎn)生基帶信號(hào)并傳輸至射頻電路，射頻電路將基帶信號(hào)直接上變頻為射頻信號(hào)， 然后輸出至功率放大電路，功率放大電路將射頻信號(hào)放大到足夠功率，然后通過天線發(fā)射出去；e、天線接收下來的S波段射頻信號(hào)傳輸至北斗通訊模塊，由低噪聲放大電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大和濾波后將信號(hào)傳輸至射頻電路，射頻電路放大所輸入的信號(hào)并將其下變頻到中頻信號(hào)，然后再對(duì)中頻信號(hào)進(jìn)行采樣，最后輸出兩位A/D信號(hào)至基帶處理電路，基帶處理電路進(jìn)行擴(kuò)頻碼同步與解擴(kuò)、載波同步與解調(diào)、幀同步、譯碼校驗(yàn)，計(jì)算出數(shù)據(jù)結(jié)果后將所述數(shù)據(jù)結(jié)果傳輸至主控板作進(jìn)一步處理，主控板處理后的數(shù)據(jù)由主控板傳輸?shù)綌?shù)據(jù)接口模塊后，再到達(dá)外部通信設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用在北斗衛(wèi)星的通訊器及其方法，該通訊器包括依次連接的天線、北斗通訊模塊、主控板和數(shù)據(jù)接口模塊；所述北斗通訊模塊包括天線接口、低噪聲放大器、功率放大器、射頻電路和基帶處理電路，其中低噪聲放大器、功率放大器和基帶處理電路分別與射頻電路連接，低噪聲放大器、功率放大器還通過天線接口分別與所述天線連接；所述主控板為用于控制北斗通訊模塊、進(jìn)行數(shù)據(jù)信息處理、定義對(duì)外通信數(shù)據(jù)接口的主控板。用戶無須購(gòu)買整套的北斗終端，通過本發(fā)明即可方便快捷地在PC、智能手機(jī)上實(shí)現(xiàn)北斗定位和短報(bào)文通信功能。
文檔編號(hào)G01S19/13GK102253395SQ201110090580
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月12日
發(fā)明者焦明輝, 馬炎南 申請(qǐng)人:廣州廣嘉北斗電子科技有限公司佛山市南海分公司