多天線衛(wèi)星定位接收系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及衛(wèi)星定位領(lǐng)域，尤其涉及一種多天線衛(wèi)星定位接收系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]繼美國(guó)GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)之后，許多大國(guó)為戰(zhàn)略發(fā)展需要均建立各自的全球定位系統(tǒng)。目前廣泛應(yīng)用的衛(wèi)星定位系統(tǒng)有GPS、GL0NASS、北斗等。這些定位系統(tǒng)除特定頻段只限軍方等特許用戶使用外，均有開(kāi)放給民用定位的工作頻率，且已廣泛應(yīng)用于汽車導(dǎo)航、防盜、追蹤等領(lǐng)域。定位衛(wèi)星距離地面較遠(yuǎn)，到達(dá)衛(wèi)星定位接收機(jī)的信號(hào)往往非常微弱，通常在衛(wèi)星直視范圍內(nèi)也不會(huì)超過(guò)_120dBm。當(dāng)衛(wèi)星天線處于遮擋或部分遮擋的環(huán)境中時(shí)，接收到的衛(wèi)星信號(hào)的數(shù)量和強(qiáng)度還會(huì)急劇減弱，在這種情況下，設(shè)計(jì)合理的天線系統(tǒng)顯得尤為重要。
[0003]目前常用的民用衛(wèi)星定位設(shè)備普遍采用單個(gè)接收天線。而民用的衛(wèi)星接收設(shè)備常以小型化為主，采用單個(gè)接收天線在許多設(shè)備中可能存在以下缺陷:
1、單個(gè)天線無(wú)法很好覆蓋多個(gè)衛(wèi)星定位系統(tǒng)共組頻段，比如GPS LI頻率為1575.42MHz，中國(guó)北斗2代民用部分BI頻點(diǎn)的工作頻率為1559.052MHz_1591.788MHz，俄羅斯GL0NASS民用LI頻段頻率為1602~1615MHz。如果用一個(gè)天線覆蓋三個(gè)系統(tǒng)則需要天線帶寬大于60MHz，許多性能良好的接收天線如patch天線很難做到如此帶寬。
[0004]2、對(duì)于便攜式小型微型接收設(shè)備，天線尺寸受限，一般天線均具有較強(qiáng)的方向性，對(duì)于衛(wèi)星接收機(jī)而言，最佳的狀態(tài)必然是天線增益最大方向朝向天空。而對(duì)于具體產(chǎn)品而言，用戶的實(shí)際安裝位置多種多樣，在安裝受限的環(huán)境中，采用單個(gè)帶有較強(qiáng)方向性的接受天線，定位效果將會(huì)受到很大影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種多天線衛(wèi)星定位接收系統(tǒng)，通過(guò)采用多個(gè)衛(wèi)星接收天線，根據(jù)合理的天線選擇算法，提高衛(wèi)星定位設(shè)備性能。
[0006]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種多天線衛(wèi)星定位接收系統(tǒng)，包括:
多個(gè)接收天線；
天線切換單元，用于切換與各個(gè)接收天線的連通；
衛(wèi)星定位單元，用于根據(jù)接收到的衛(wèi)星信號(hào)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星定位，并輸出當(dāng)前搜索到的各衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度信息、位置信息、時(shí)間信息；
控制單元，用于讀取衛(wèi)星定位單元的輸出信息和控制天線切換單元，通過(guò)判斷各天線接收信號(hào)質(zhì)量，選擇合適的天線作為當(dāng)前使用天線。
[0007]所述多個(gè)衛(wèi)星接收天線與天線切換單元相連，所述天線切換單元與衛(wèi)星定位單元相連，所述控制單元分別與天線切換單元、衛(wèi)星定位單元相連。
[0008]上述的多天線衛(wèi)星定位接收系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述接收天線內(nèi)設(shè)置有第一級(jí)低噪聲放大器。
[0009]上述的多天線衛(wèi)星定位接收系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述接收天線為patch天線。
[0010]上述的多天線衛(wèi)星定位接收系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述接收天線為螺旋天線。
[0011]上述的多天線衛(wèi)星定位接收系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述天線切換單元為一個(gè)單刀多擲的天線開(kāi)關(guān)。
[0012]上述的多天線衛(wèi)星定位接收系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述衛(wèi)星定位單元為設(shè)置有集成電路的芯片。
[0013]上述的多天線衛(wèi)星定位接收系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述控制單元為具有高度運(yùn)算功能的單片機(jī)。
[0014]本發(fā)明還提供了一種多天線衛(wèi)星定位接收方法，包括以下步驟:
(1)開(kāi)啟衛(wèi)星定位系統(tǒng)，控制單元通過(guò)控制天線切換單元，使多個(gè)接收天線依次與衛(wèi)星定位單元連通；
(2)衛(wèi)星定位單元接收到衛(wèi)星信號(hào)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星定位，并輸出當(dāng)前搜索到的各衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度信息、位置信息、時(shí)間信息；
(3)在多個(gè)接收天線與衛(wèi)星定位單元連通的一段時(shí)間的最后5秒鐘內(nèi)，統(tǒng)計(jì)信號(hào)載噪比最高的若干顆衛(wèi)星的載噪比平均值，分別記為S1、S2、S3…SN ;
(4)控制單元比較S1、S2、S3…SN的大小，選取最大值對(duì)應(yīng)的接收天線為最佳天線，使之與衛(wèi)星定位單元保持連通狀態(tài)；
(5)當(dāng)衛(wèi)星定位單元長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法獲取足夠強(qiáng)的衛(wèi)星信的時(shí)，重復(fù)上述(1)~(4)的步驟。
[0015]上述所述多天線衛(wèi)星定位接收方法，其中，所述步驟(2 )還包括控制單元讀取衛(wèi)星定位單元的輸出信息。
上述多天線衛(wèi)星定位接收方法，其中，所述步驟(3)中統(tǒng)計(jì)信號(hào)載噪比最高的衛(wèi)星的數(shù)量為2顆或3顆或4顆或5顆。
[0016]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明可應(yīng)用于衛(wèi)星定位接收機(jī)，可以在單個(gè)衛(wèi)星天線工作頻率無(wú)法覆蓋多個(gè)衛(wèi)星系統(tǒng)的時(shí)候提供更有效的天線方式；單個(gè)天線衛(wèi)星接收設(shè)備在用戶安裝的時(shí)候，無(wú)法保證天線最佳方向面朝天空，本發(fā)明使設(shè)備在多個(gè)方向上具有較好的信號(hào)質(zhì)量，有效提高產(chǎn)品的適用范圍，減弱對(duì)安裝環(huán)境的要求。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明多天線衛(wèi)星定位接收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖；
圖2是本發(fā)明的三天線GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)的天線切換流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)介紹。
[0019]實(shí)施例1:
請(qǐng)參見(jiàn)圖1，本發(fā)明的一種多天線衛(wèi)星定位接收系統(tǒng)，包括:
多個(gè)接收天線；
天線切換單元，用于切換與各個(gè)接收天線的連通；
衛(wèi)星定位單元，用于根據(jù)接收到的衛(wèi)星信號(hào)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星定位，并輸出當(dāng)前搜索到的各衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度信息、位置信息、時(shí)間信息；
控制單元，用于讀取衛(wèi)星定位單元的輸出信息和控制天線切換單元，通過(guò)判斷各天線接收信號(hào)質(zhì)量，選擇合適的天線作為當(dāng)前使用天線。
[0020]多個(gè)衛(wèi)星接收天線與天線切換單元相連，天線切換單元與衛(wèi)星定位單元相連，控制單元分別與天線切換單元、衛(wèi)星定位單元相連。
[0021]接收天線采用patch天線、螺旋天線等，為了提高信號(hào)載噪比，可在接收天線內(nèi)設(shè)置第一級(jí)低噪聲放大器。各接收天線獨(dú)立工作并與天線切換單元相連，接收天線數(shù)量可根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品需