一種支持北斗和gps雙模的定位模塊中北斗b1和gps的l1基帶通道合一的方法
【專利摘要】一種支持北斗和GPS雙模的定位模塊中GPS的L1和北斗B1基帶處理通道合一的方法，把GPS民用L1鏈路和北斗B1鏈路的基帶信號(hào)處理合二為一，通過軟件配置來選擇分別處理GPS民用L1鏈路和北斗B1鏈路的基帶信號(hào)，減少芯片資源使用量，使芯片內(nèi)部更加緊湊，減低成本和功耗。
【專利說明】一種支持北斗和GPS雙模的定位模塊中北斗B1和GPS的L1 基帶通道合一的方法 所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及GPS定位和北斗定位領(lǐng)域，更具體地涉及到GPS和北斗雙模定位模塊 的基帶處理過程中，GPS的L1和北斗B1通道合一的處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著北斗系統(tǒng)民用B1鏈路接口文件公布，兼容GPS民用L1鏈路的北斗/GPS雙模 定位模塊已經(jīng)大量出現(xiàn)，目前這些模塊基帶部分的處理方法都是獨(dú)立通道，每個(gè)通道專門 處理GPS民用L1鏈路或北斗B1鏈路，在單GPS或北斗工作模式時(shí)，其他通道都處于空閑狀 態(tài)，資源和功耗都是浪費(fèi)。
[0003] 定位模塊的基帶部分一般從數(shù)字中頻開始，即中頻AD輸出，到相關(guān)器輸出結(jié)果為 止，后續(xù)處理一般采用處理器。目前GPS民用L1鏈路基帶的處理方法如圖1所示，北斗B1 鏈路基帶的處理方法如圖2所示，圖1和圖2虛線的左側(cè)部分一般稱為基帶處理，功能描述 如下：
[0004] 1)圖1和圖2中IF(數(shù)字中頻）的數(shù)據(jù)位寬一般為1?4,根據(jù)性能要求有所不 同。
[0005] 2)中頻信號(hào)分別和同頻的正弦和余弦信號(hào)相乘混頻，輸出I和Q兩個(gè)方向的幅值。
[0006] 3)每個(gè)衛(wèi)星都采用一個(gè)不同是偽隨機(jī)碼來區(qū)分，I和Q兩個(gè)方向的幅值分別和偽 隨機(jī)碼相關(guān)、積分進(jìn)行解擴(kuò)。
[0007] 4)積分結(jié)果輸出給后續(xù)的處理器繼續(xù)處理運(yùn)算。
[0008] 由于GPS民用L1鏈路和北斗B1鏈路信號(hào)采用了不同的調(diào)制方式，并且擴(kuò)頻碼序 列產(chǎn)生的方法也有差別，所以目前都采用獨(dú)立基帶通道來分別處理GPS民用L1鏈路和北斗 B1鏈路的基帶信號(hào)。
[0009] 本發(fā)明在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，把GPS民用L1鏈路和北斗B1鏈路的基帶信號(hào)處理 合二為一，通過不同配置來分別處理GPS民用L1鏈路和北斗B1鏈路的基帶信號(hào)，減少芯片 資源，使芯片內(nèi)部更加緊湊，減低成本和功耗。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] GPS民用L1鏈路基帶信號(hào)和北斗B1鏈路基帶信號(hào)有兩個(gè)主要差別：
[0011] 1)GPS民用L1鏈路基帶信號(hào)采用BPSK調(diào)制方式，數(shù)據(jù)解調(diào)時(shí)只要考慮0和1兩個(gè) 相位值，北斗B1鏈路基帶信號(hào)采用QPSK調(diào)制方式，數(shù)據(jù)解調(diào)時(shí)需要考慮00,01，10和11四 個(gè)相位值，所以GPS的L1鏈路基帶解調(diào)每一個(gè)時(shí)鐘只用一位偽隨機(jī)碼位，而北斗B1鏈路基 帶解調(diào)每個(gè)時(shí)鐘需要用到兩位偽隨機(jī)碼位。
[0012] 2)GPS民用L1鏈路基帶擴(kuò)頻的偽隨機(jī)碼（也稱為C/A碼）采用兩個(gè)十級(jí)m序列的 多項(xiàng)式產(chǎn)生，北斗B1鏈路的偽隨機(jī)碼采用兩個(gè)十一級(jí)m序列的多項(xiàng)式產(chǎn)生。
[0013] 本發(fā)明中采用一個(gè)選擇開關(guān)，由軟件配置來選擇實(shí)現(xiàn)GPS民用L1鏈路基帶信號(hào)處 理或北斗B1鏈路基帶信號(hào)處理，功能框圖如圖3所示。開關(guān)控制下列兩個(gè)個(gè)狀態(tài)的切換：
[0014] 1)控制正弦表和余弦表是否需要90°移相切換，邏輯關(guān)系為：在GPS方式下禁止 移相切換，在北斗方式下允許切換，切換狀態(tài)由北斗B1鏈路的偽隨機(jī)碼的一位來控制。
[0015] 2)控制偽隨機(jī)碼的產(chǎn)生方式，在GPS方式下采用兩個(gè)十級(jí)m序列的多項(xiàng)式產(chǎn)生偽 隨機(jī)碼，在北斗方式下采用兩個(gè)十一級(jí)m序列的多項(xiàng)式產(chǎn)生偽隨機(jī)碼。
[0016] 下面根據(jù)圖1、圖2和圖3示意詳細(xì)敘述一下該發(fā)明的工作過程：
[0017] 1)圖1和圖2分別描述了 GPS民用L1鏈路基帶信號(hào)和北斗B1鏈路基帶信號(hào)的處 理流程。
[0018] 2)如圖3所示，當(dāng)軟件選擇GPS方式時(shí)正弦表和余弦表的輸出不允許90°移相， 偽隨機(jī)碼采用兩個(gè)十級(jí)m序列的多項(xiàng)式產(chǎn)生。
[0019] 3)當(dāng)軟件選擇北斗方式時(shí)正弦表和余弦表的輸出允許90°移相，是否移相由偽 隨機(jī)碼的一位來控制，偽隨機(jī)碼采用兩個(gè)十一級(jí)m序列的多項(xiàng)式產(chǎn)生。
[0020] 與目前的處理方法相比：第一點(diǎn)，應(yīng)用本發(fā)明的GPS/北斗雙模接收機(jī)，在相同性 能的情況下，減少了一半的通道數(shù)量。第二點(diǎn)，由于通道數(shù)量的減少，相應(yīng)的降低了成本和 功耗。

【專利附圖】

【附圖說明】：
[0021] 圖1GPS民用L1鏈路的基帶處理原理示意圖；
[0022] 圖2北斗B1鏈路的基帶處理原理示意圖；
[0023] 圖3本發(fā)明在基帶處理應(yīng)用中控制邏輯示意圖；
[0024] 圖4應(yīng)用本發(fā)明的GPS/北斗雙模接收機(jī)內(nèi)部模塊關(guān)系及原理示意圖。 具體實(shí)施例：
[0025] 下面結(jié)合具體GPS/北斗雙模接收機(jī)應(yīng)用對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0026] 如圖4所示，這是一個(gè)通用的定位接收機(jī)模塊的原理框圖，GPS的L1鏈路的載波頻 率為1575. 42MHz，北斗B1鏈路的載波頻率為1561. 098MHz，射頻信號(hào)部分的處理可以通過 改變本振頻率來滿足兩種工作模式的切換，也可以設(shè)計(jì)成兩個(gè)獨(dú)立的L1和B1射頻通道同 時(shí)工作。圖4中的數(shù)字接收機(jī)基帶通道（1?N)用了完成多個(gè)衛(wèi)星信號(hào)基帶部分的處理， 一般由專用的ASIC芯片來實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明應(yīng)用于該部分的設(shè)計(jì)。目前的數(shù)字接收機(jī)基帶通道 是區(qū)分B1鏈路和L1鏈路的，GPS/北斗雙模接收機(jī)需要設(shè)計(jì)兩組獨(dú)立的基帶處理通道，實(shí) 際應(yīng)用時(shí)，模塊不可能同時(shí)接收處理那么多的衛(wèi)星信號(hào)，而且也沒有必要，好多通道大部分 時(shí)間處于空閑狀態(tài)。
[0027] 目前GPS/北斗雙模接收機(jī)提供的定位計(jì)算模式有三種：GPS模式、北斗模式和GPS 北斗聯(lián)合模式，這三種模式都只用到部分通道衛(wèi)星的數(shù)據(jù)參與定位計(jì)算。例如能接收到L1 鏈路GPS衛(wèi)星數(shù)量最多不超過12顆，目前能接收到B1鏈路的北斗衛(wèi)星數(shù)量也不超過12顆， 通常的設(shè)計(jì)方法就至少需要24個(gè)基帶處理通道，一組12路L1鏈路的GPS通道和一組B1 鏈路的北斗通道?？紤]到計(jì)算工作量大小，一般選擇位置相對(duì)比較合適的4?8顆衛(wèi)星參 與定位計(jì)算。
[0028] 假如圖4是一款14通道的GPS/北斗雙模接收機(jī)，基帶通道處理采用了本發(fā)明，可 以根據(jù)需要配置成GPS模式或北斗模式，下面詳述本發(fā)明在GPS北斗聯(lián)合模式下的工作過 程中的具體應(yīng)用：
[0029] 1)上電，冷啟動(dòng)（接收機(jī)上沒有任何保留數(shù)據(jù)）。
[0030] 2)設(shè)置14個(gè)通道為北斗方式，因?yàn)槟壳皝喬貐^(qū)上空有位置確定的5顆GE0衛(wèi) 星、5顆位置變化較小的IGS0衛(wèi)星和4顆位置不能確定的ΜΕ0衛(wèi)星，同時(shí)搜索這14顆衛(wèi)星， 可以減少第一次定位輸出的時(shí)間，利用北斗方式先輸出位置時(shí)間信息。
[0031] 3)搜索結(jié)束后，把沒有搜到北斗衛(wèi)星的通道改變模式開始搜GPS衛(wèi)星，直到搜到 GPS衛(wèi)星數(shù)據(jù)。
[0032] 4)根據(jù)當(dāng)前時(shí)間和接收機(jī)模塊位置、北斗星歷、GPS星歷數(shù)據(jù)選擇更加合適位置 的衛(wèi)星數(shù)據(jù)參與定位計(jì)算，提高輸出數(shù)據(jù)精度。
[0033] 綜上所述，采用本發(fā)明的GPS/北斗雙模接收機(jī)滿足應(yīng)用的需求，降低了成本和功 耗。
【權(quán)利要求】
1. 一種支持北斗和GPS雙模的定位模塊中GPS的L1和北斗B1基帶通道合一的方法， 其特征在于，包括以下步驟： 在支持北斗和GPS雙模的定位模塊中把GPS民用L1鏈路和北斗B1鏈路的基帶信號(hào)處 理通道合二為一，通過軟件或者硬件設(shè)置來分別處理GPS民用L1鏈路或北斗B1鏈路的基 帶信號(hào)。
2. 權(quán)利要求在定位模塊把GPS民用L1鏈路和北斗B1鏈路的基帶信號(hào)處理通道合二為 一，通過軟件或者硬件設(shè)置來分別處理GPS民用L1鏈路或北斗B1鏈路的基帶信號(hào)。
【文檔編號(hào)】G01S19/33GK104062670SQ201310093224
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2013年3月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月22日
【發(fā)明者】劉富強(qiáng) 申請(qǐng)人:劉富強(qiáng)