專利名稱：一種優(yōu)化配置的gps接收裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種接收GPS(全球衛(wèi)星定位系統(tǒng))衛(wèi)星信號的接收裝置以及接收方法，具體地說，是一種優(yōu)化配置、并可與用戶端實現(xiàn)軟硬件資源共享的GPS接收裝置及方法。
背景技術(shù)：
全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，簡稱GPS，可以實現(xiàn)連續(xù)、實時以及三位定位等多種功能。它由在空間部署的衛(wèi)星系統(tǒng)、地面控制站和用戶接收機三部分總成。其中，用戶接收機通過接受衛(wèi)星發(fā)出的GPS信號，經(jīng)過處理后，提供位置、速度、時間等信息給終端系統(tǒng)。
如圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)的一種GPS接收機組成示意圖。如圖所示，該GPS接收機包括天線100、射頻(RF)電路200以及基帶裝置300，通常，該基帶裝置300可以為一集成化的芯片，該芯片由衛(wèi)星捕獲模塊310、衛(wèi)星跟蹤模塊320、存儲器330、中央處理器(CPU)340或者數(shù)字信號處理器(DSP)以及看門狗350和中斷器360等其他相關(guān)的控制器組成，為實現(xiàn)和用戶端通訊，該芯片還可包括一輸入輸出(I/O)端口370。
通常，用戶端10也包括CPU11、存儲器12以及其它的控制器件，比如看門狗13或中斷器14等。
天線100用于接收RF頻率的GPS信號，并通過RF電路200對GPS信號進行頻率轉(zhuǎn)換，使之降低到中頻，然后，該中頻信號由基帶裝置300中的衛(wèi)星捕獲模塊310以及衛(wèi)星跟蹤模塊320接收，經(jīng)過預(yù)處理后，由存儲器330對預(yù)處理信息進行存儲，與存儲器330相連接的CPU340(或DSP)按照控制指令，對預(yù)處理信息進行處理運算，這些處理利用相關(guān)的數(shù)學(xué)運算手段得出位置、速度和時間等信息(Position，Velocity，Time-PVT)。PVT信息通過I/O端口380，傳輸給用戶端10。
因此，傳統(tǒng)的GPS接收機是通過自身的CPU進行大量運算后，直接將PVT信息傳輸給用戶端。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，在于提供一種改進的GPS接收裝置，該接收裝置可以與用戶端共享軟硬件，從而實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。
本發(fā)明的GPS接收裝置，包括一GPS天線，用于接收GPS信號；一GPS射頻電路，與所述GPS天線相連接；以及一GPS接收基帶裝置，與所述GPS射頻電路相連接，其特征在于，所述接收基帶裝置包括一衛(wèi)星信號捕獲器、一衛(wèi)星跟蹤器以及一I/O端口，所述衛(wèi)星捕獲器以及衛(wèi)星跟蹤器用于接收所述GPS射頻電路的射頻信號，經(jīng)過GPS信號預(yù)處理后通過所述I/O端口將預(yù)處理信息傳輸給一用戶端。
本發(fā)明的另一目的，在于提供一種實現(xiàn)資源優(yōu)化配置的GPS接收方法，該方法包括以下步驟用一GPS天線接收GPS信號的步驟；用射頻電路對GPS信號進行變頻處理以產(chǎn)生中頻信號的步驟，還包括利用一GPS接收裝置對上述中頻信號進行預(yù)處理的步驟，該步驟通過一衛(wèi)星信號捕獲器和衛(wèi)星跟蹤器對中頻信號進行預(yù)處理，從而產(chǎn)生預(yù)處理信息，以及將該預(yù)處理信息通過一I/O端口傳輸給用戶端的步驟。
上述用戶端包括存儲器以及CPU，所述存儲器與所述I/O端口相連接，用于存儲所述預(yù)處理信息；所述CPU與所述存儲器以及I/O端口相連接，所述CPU通過I/O端口讀取所述預(yù)處理信息并對所述預(yù)處理信息進行針對定位信息的運算，并產(chǎn)生出定位信息。由此，該發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)GPS接收機與用戶端的硬件資源共享。
本發(fā)明的用于處理GPS信號的優(yōu)化配置的接收裝置及方法，可實現(xiàn)用戶端與GPS數(shù)據(jù)處理裝置的硬件共享，減少了基帶芯片的芯片面積和功耗，并可使基帶芯片與用戶主機一體化設(shè)計，因此，本發(fā)明的GPS接收裝置成本低，適合于低功耗的應(yīng)用領(lǐng)域。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的一種GPS接收機示意圖；圖2是本發(fā)明的一個實施例示意圖；圖3是本發(fā)明的分時處理流程圖；圖4是本發(fā)明的另一實施例示意圖。
具體實施例方式
如圖2所示，本發(fā)明的GPS接收裝置，包括一GPS天線100，該GPS天線用于接收GPS信號；一GPS射頻電路200，與GPS天線100相連接；以及一GPS接收基帶裝置400，與GPS射頻電路200相連接，接收基帶裝置400包括一衛(wèi)星信號捕獲器410、一衛(wèi)星跟蹤器420以及一I/O端口430，衛(wèi)星捕獲器410以及衛(wèi)星跟蹤器420用于接收GPS射頻電路200的射頻信號，經(jīng)過GPS信號預(yù)處理后通過I/O端口430將預(yù)處理信息傳輸給一用戶端20。
用戶端20可以是手機、PDA等終端設(shè)備，包括一CPU21以及一存儲器22，存儲器22用于存儲預(yù)處理信息，而CPU21對該預(yù)處理信息進行運算，最終得出用戶所需要的終端信息。
另外，用戶端還包括相關(guān)的控制器件，如圖所示，這些控制器件可以是看門狗電路23、中斷器24或時鐘等，它們通過總線，與CUP21和存儲器22相連接。
GPS天線100將接收到的GPS信號傳送給RF電路200，RF電路200中的下變頻器將RF頻率降到中頻(IF)，并進行A/D轉(zhuǎn)換，接著，中頻信號輸送給衛(wèi)星捕獲器410以及衛(wèi)星跟蹤器420，衛(wèi)星捕獲器410和跟蹤器420分別用于捕獲和跟蹤GPS信號，并對該信號進行抽樣、DSP處理等預(yù)處理，產(chǎn)生預(yù)處理信息。其中，所述衛(wèi)星跟蹤器420主要包括一相關(guān)器。
更具體地，衛(wèi)星捕獲器410可以捕獲到按一定衛(wèi)星的偽隨機碼(PRN)所選擇的待測衛(wèi)星的信號，并通過衛(wèi)星跟蹤器420對衛(wèi)星狀態(tài)進行跟蹤，在衛(wèi)星捕獲器410和衛(wèi)星跟蹤器420中，可以用相關(guān)器以預(yù)定的頻率對中頻的GPS信號進行相關(guān)運算，從而產(chǎn)生預(yù)處理信息。
如圖所示，預(yù)處理信息通過I/O端口430直接傳輸給用戶端20，用戶端可以是手機、掌上電腦等低功耗的手持設(shè)備，通常地，用戶端20包括CPU21以及存儲器22，預(yù)處理信息通過I/O端口430由存儲器22進行存儲，并且由CPU21按照指令，對預(yù)處理信息進行運算，從而得出偽距離信息；用戶端20或者與用戶端20連接的遠端網(wǎng)絡(luò)可進一步對該偽距離信息進行后處理，最終得到位置、速度、時間等準(zhǔn)確數(shù)據(jù)并傳輸?shù)接脩舳说妮敵鲅b置，比如顯示屏等。
用戶端20的CPU21可以對所述預(yù)處理信息進行分時處理，如圖3所示，在具體的應(yīng)用中，用戶端的軟件根據(jù)應(yīng)用的需求而分配用戶端的CPU21和存儲器22的使用權(quán)限。當(dāng)用戶端20需要完成GPS的相關(guān)運算而其他的功能不需要太多的運算時，則用戶端20中負責(zé)資源分配的軟件可將CPU21和儲存器22的資源劃分給GPS功能進行相關(guān)的GPS運算。如果GPS和其他功能都需要使用CPU21和儲存功能22時，則主機中負責(zé)資源分配的軟件可以根據(jù)各個功能的優(yōu)先級別而相應(yīng)地劃分資源以達到既能滿足GPS運算的需求也能滿足其他功能的運算需求?；鶐аb置可以設(shè)計為獨立的芯片，也可作將其設(shè)計為功能模塊(IP核)集成到主機的片上系統(tǒng)芯片(SOC)中，從而進一步降低功耗和成本。
如圖4所示，RF電路200、包括衛(wèi)星信號捕獲器、衛(wèi)星信號跟蹤器的基帶裝置400可以與用戶端20一體化設(shè)計。
綜上所述，本發(fā)明的用于處理GPS信號的優(yōu)化配置的接收裝置及方法，可實現(xiàn)用戶端與GPS數(shù)據(jù)處理裝置的硬件共享，減少了基帶芯片的芯片面積和功耗，并可使基帶芯片與用戶主機一體化設(shè)計，因此，本發(fā)明的GPS接收裝置成本低，適合于低功耗的應(yīng)用領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種GPS接收裝置，包括一GPS天線，用于接收GPS信號；一GPS射頻電路，與所述GPS天線相連接；以及一GPS接收基帶裝置，與所述GPS射頻電路相連接，其特征在于，所述接收基帶裝置包括一衛(wèi)星信號捕獲器、一衛(wèi)星跟蹤器以及一I/O端口，所述衛(wèi)星捕獲器以及衛(wèi)星跟蹤器用于接收所述GPS射頻電路的射頻信號，經(jīng)過GPS信號預(yù)處理后通過所述I/O端口將預(yù)處理信息傳輸給一用戶端。
2.如權(quán)利要求1所述的GPS接收裝置，其特征在于，所述用戶端包括一存儲器以及一CPU，所述存儲器與所述I/O端口相連接，用于存儲所述預(yù)處理信息；所述CPU與所述存儲器以及I/O端口相連接，用于處理所述預(yù)處理信息中的定位信息。
3.如權(quán)利要求2所述的GPS接收裝置，其特征在于，所述用戶端還包括一看門狗模塊。
4.如權(quán)利要求2所述的GPS接收裝置，其特征在于，所述用戶端還包括一中斷裝置。
5.如權(quán)利要求2所述的GPS接收裝置，其特征在于，所述用戶端還包括一時鐘。
6.如權(quán)利要求1所述的GPS接收裝置，其特征在于，所述GPS接收裝置可與所述用戶端整合到同一顆芯片上。
7.一種處理GPS數(shù)據(jù)的方法，包括以下步驟用一GPS天線接收GPS信號的步驟；對GPS信號進行變頻處理以產(chǎn)生中頻信號的步驟；其特征在于，還包括利用一GPS接收基帶裝置對上述中頻信號進行預(yù)處理的步驟，該步驟通過一衛(wèi)星信號捕獲器和衛(wèi)星跟蹤器對中頻信號進行預(yù)處理，從而產(chǎn)生預(yù)處理信息，以及將該預(yù)處理信息通過一I/O端口傳輸給用戶端的步驟。
8.如權(quán)利要求7所述的處理GPS數(shù)據(jù)的方法，其特征在于，所述用戶端包括一存儲器以及一CPU，所述存儲器與所述I/O端口相連接，用于存儲所述預(yù)處理信息；所述CPU與所述存儲器以及I/O端口相連接，用于處理所述預(yù)處理信息中的定位信息。
9.如權(quán)利要求7所述的處理GPS數(shù)據(jù)的方法，其特征在于，所述CPU對所述預(yù)處理信息進行分時運算。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種優(yōu)化配置的GPS接收裝置及方法，GPS接收裝置，包括一GPS天線，用于接收GPS信號；一GPS射頻電路，與所述GPS天線相連接；以及一GPS接收基帶裝置，與所述GPS射頻電路相連接，其特征在于，所述接收基帶裝置包括一衛(wèi)星信號捕獲器、一衛(wèi)星跟蹤器以及一I/O端口，所述衛(wèi)星捕獲器以及衛(wèi)星跟蹤器用于接收所述GPS射頻電路的射頻信號，經(jīng)過GPS信號預(yù)處理后通過所述I/O端口將預(yù)處理信息傳輸給一用戶端。本發(fā)明的GPS接收裝置及方法，可以實現(xiàn)其與用戶端資源的共享。
文檔編號G01S5/02GK101064549SQ20061002606
公開日2007年10月31日 申請日期2006年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月26日
發(fā)明者秦新華, 劉勇, 池素華 申請人:那微微電子科技(上海)有限公司