專利名稱：一種衛(wèi)星導(dǎo)航接收裝置的晶振頻率修正的方法及相應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種衛(wèi)星導(dǎo)航接收裝置的晶振頻率修正的方法及相應(yīng)裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的衛(wèi)星導(dǎo)航裝置上大多都是使用TCXO晶振，同時(shí)對(duì)晶振頻率的準(zhǔn)確性及穩(wěn)定性要求很高。實(shí)際上晶振本身存在離散型以及年老化率問(wèn)題，并且晶振頻率漂移的方向是不確定的。這些問(wèn)題對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航授時(shí)設(shè)備的性能可能會(huì)產(chǎn)生重大影響，因?yàn)榫д駷镸CU 或其他控制器件提供參考時(shí)鐘信號(hào)源，晶振的頻率穩(wěn)定度嚴(yán)重影響到系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性以及能否正常工作。如果晶振的頻率與標(biāo)稱頻率存在偏差，那么也就增加了衛(wèi)星導(dǎo)航裝置捕獲跟蹤的多普勒頻移，就會(huì)增加衛(wèi)星導(dǎo)航裝置對(duì)衛(wèi)星的捕獲與跟蹤的時(shí)間，降低衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備的捕獲跟蹤靈敏度，甚至由于晶振的老化頻率漂移造成衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備不能工作。針對(duì)晶振頻率偏移的問(wèn)題，目前現(xiàn)有的解決方案一種是采用高精度，高穩(wěn)定性的恒溫晶振，但是這種方案的成本太高，且不利于產(chǎn)品設(shè)計(jì)。另外一種就是對(duì)晶振本身頻率的嚴(yán)格控制，人工手動(dòng)測(cè)試每一個(gè)晶振的頻率，然后針對(duì)晶振的頻率偏差在一定范圍內(nèi)使用軟件去固定修正，這不僅對(duì)晶振的質(zhì)量要求高，而且軟件固定修正對(duì)晶振頻率覆蓋范圍是有限的，必須使用不同頻率覆蓋范圍的多個(gè)軟件版本來(lái)兼顧，這樣同一種型號(hào)的衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備，就有許多個(gè)不同軟件版本，不便于軟件版本的維護(hù)管理。特別是對(duì)于批量生產(chǎn)的衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備，這種方法使產(chǎn)品生產(chǎn)效率非常低，而且晶振易受溫度影響發(fā)生變化，且一般的晶振都會(huì)年老化lppm，使用軟件固定修正晶振頻率偏差，在產(chǎn)品使用幾年后質(zhì)量很難保證。還有一種方案導(dǎo)航裝置在定位成功以后可以計(jì)算出晶振的實(shí)際頻率，但是時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。而且長(zhǎng)期不定位時(shí)的頻率偏差無(wú)法估算。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠在衛(wèi)星導(dǎo)航裝置中能夠快速自動(dòng)識(shí)別晶振頻率及修正的方法。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種衛(wèi)星導(dǎo)航接收裝置的晶振頻率修正方法，所述方法包括，接收裝置以晶振頻率Λ捕獲并跟蹤地球靜止軌道同步導(dǎo)航衛(wèi)星；接收裝置根據(jù)捕獲跟蹤的相對(duì)接收裝置靜止的導(dǎo)航衛(wèi)星的多普勒頻移來(lái)估算晶振的頻率偏差Δ/ ;接收裝置利用晶振頻率偏差4/去修正晶振頻率
Z1 ；接收裝置采用修正后的晶振頻率/2 (/2=^+4/")捕獲跟蹤衛(wèi)星。更進(jìn)一步，所述方法還包括，接收裝置存儲(chǔ)晶振頻率偏差4/。更進(jìn)一步，所述衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、或者兼容北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的雙模/多模衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)以及雙模/多?；旌闲l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。本發(fā)明還提供一種應(yīng)用所述晶振頻率修正方法的衛(wèi)星導(dǎo)航接收裝置。
更進(jìn)一步，所述衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、或者兼容北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的雙模/多模衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)以及雙模/多?；旌闲l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。本發(fā)明還提供一種衛(wèi)星導(dǎo)航接收裝置的晶振頻率頻偏測(cè)試方法，所述方法包括， 將導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)模擬器設(shè)置為衛(wèi)星信號(hào)沒(méi)有多普勒頻移的靜止場(chǎng)景；接收裝置以晶振頻率
力捕獲并跟蹤所述測(cè)試信號(hào)；接收裝置根據(jù)捕獲跟蹤的所述測(cè)試信號(hào)的多普勒頻移來(lái)估算晶振的頻率偏差4/。采用本發(fā)明的技術(shù)方案后，這種晶振頻率自動(dòng)識(shí)別及修正方法，既從一定程度上規(guī)避了由于晶振受環(huán)境溫度影響以及年老化問(wèn)題的影響，可以適應(yīng)晶振一直在漂移變化的特點(diǎn)，也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)晶振的頻偏快速識(shí)別。軟件修正的時(shí)候不是考慮頻率的覆蓋范圍，固定修正某個(gè)頻率值。這種自適應(yīng)修正的方法，可以使晶振的頻率更加準(zhǔn)確，也就更快更準(zhǔn)確的捕獲跟蹤上了衛(wèi)星。在批量生產(chǎn)的衛(wèi)星導(dǎo)航授時(shí)設(shè)備中，這種方法的應(yīng)用可以簡(jiǎn)化軟件版本，一個(gè)軟件版本兼顧不同頻率偏差晶振的離散性問(wèn)題，在生產(chǎn)時(shí)可以簡(jiǎn)化測(cè)試步驟，提高生產(chǎn)效率，又提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。


圖1是一種衛(wèi)星導(dǎo)航裝置快速自動(dòng)識(shí)別晶振頻率以及修正的系統(tǒng)圖； 圖2為本發(fā)明的軟件處理流程圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。圖1是是一種衛(wèi)星導(dǎo)航裝置快速自動(dòng)識(shí)別晶振頻率以及修正的系統(tǒng)圖。天線101 接收到衛(wèi)星信號(hào)，射頻前端102在晶振103作用下解調(diào)出中頻信號(hào)送到基帶處理單元111， 其中包括晶振頻率自動(dòng)識(shí)別及修正單元104，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元110，以及根據(jù)識(shí)別修正的晶振頻率進(jìn)行捕獲跟蹤的捕獲通道106，跟蹤通道107，然后定位解算用戶坐標(biāo)113根據(jù)得到的數(shù)據(jù)解算出用戶坐標(biāo)。捕獲通道106包括m個(gè)捕獲通道，跟蹤通道107包括了 N2個(gè)跟蹤通道。基帶處理單元111還包括嵌入式處理器105，復(fù)位模塊112，此外，還有電源接口 109， 輸入輸出接口 108，其中電源接口 109用于獲得外部的供電，并為射頻前端供電，輸入輸出接口 113用于對(duì)外輸出數(shù)據(jù)，以及自身控制程序的更新。多普勒頻偏是信號(hào)發(fā)送方和接收方的相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起的，如果發(fā)送方和接收方相對(duì)靜止多普勒頻移應(yīng)該為0。因此導(dǎo)航裝置在靜止?fàn)顟B(tài)下對(duì)地球靜止軌道衛(wèi)星進(jìn)行跟蹤理論上是沒(méi)有多普勒頻移的，或者導(dǎo)航裝置在信號(hào)模擬器設(shè)置為衛(wèi)星信號(hào)沒(méi)有多普勒頻移的靜止場(chǎng)景下，如果軟件檢測(cè)到實(shí)際存在多普勒頻偏則可以認(rèn)為是由晶振偏差造成的。因此本發(fā)明基于以上原理，衛(wèi)星導(dǎo)航可以根據(jù)捕獲跟蹤與接收機(jī)相對(duì)靜止的GEO (Geostationary earth obit,相對(duì)地球靜止軌道)衛(wèi)星就可以估算出本身實(shí)際晶振的頻
偏。圖2為本發(fā)明的軟件處理流程。步驟201表示衛(wèi)星導(dǎo)航裝置以晶振頻率捕獲并跟蹤
地球靜止軌道同步衛(wèi)星。步驟202表示導(dǎo)航裝置根據(jù)捕獲跟蹤的相對(duì)接收機(jī)靜止的導(dǎo)航衛(wèi)星的多普勒頻移來(lái)估算晶振的頻率偏差4/。接收機(jī)通過(guò)天線接收到的衛(wèi)星信號(hào)經(jīng)過(guò)射頻
模塊下變頻成為數(shù)字中頻信號(hào)，如果晶振的頻率是標(biāo)稱頻率我們已知天上衛(wèi)星的實(shí)際
載波頻率為又，那么經(jīng)過(guò)下變頻得到的中頻信號(hào)頻率應(yīng)該為/f = /5 3^Ar-X ,N為射頻
芯片對(duì)晶振頻率的倍頻系數(shù)，中頻信號(hào)的頻率Λ·應(yīng)該也是標(biāo)準(zhǔn)的中頻信號(hào)頻率。接收機(jī)基帶部分從數(shù)字中頻信號(hào)中捕獲跟蹤衛(wèi)星并解調(diào)出導(dǎo)航電文，捕獲跟蹤通道在一定頻率范圍內(nèi)進(jìn)行衛(wèi)星搜索，也就是要再生成中頻信號(hào)的載波頻率/r。當(dāng)捕獲跟蹤衛(wèi)星成功時(shí)基帶的
再生頻率為/|+/~，其中為多普勒頻移。由于地球靜止軌道的同步衛(wèi)星相對(duì)于靜止
狀態(tài)下的接收機(jī)本身的多普勒頻移近似為零，如果基帶捕獲跟蹤地球靜止軌道衛(wèi)星時(shí)存在多普勒頻移就可以近似認(rèn)為是晶振頻率偏差產(chǎn)生的多普勒頻移，然后反推折算為晶振的頻
率偏移量，Lf = ^fN0步驟203表示軟件根據(jù)估算出的晶振頻率偏差Δ/來(lái)決定是否需要對(duì)現(xiàn)有的頻率/i進(jìn)行修正。步驟204表示如果估算出的晶振頻率偏差Δ/大于設(shè)定的頻率修正門限，如5Hz，就判斷需要對(duì)現(xiàn)在的晶振頻率A進(jìn)行修正，就將估算的晶振頻率偏差 4/存下來(lái)，否則就不存儲(chǔ)。步驟205表示軟件利用存儲(chǔ)下來(lái)的晶振頻率偏差4/去修正晶振頻率A。步驟206表示衛(wèi)星導(dǎo)航裝置采用修正后的晶振頻率名(/2=/!+4f )捕獲跟蹤衛(wèi)星。本發(fā)明適用于多種衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，如北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、或者兼容北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的雙模/多模衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)以及雙模/多模混合衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。此外，本發(fā)明還適合雙模/多模衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)以及雙模/多?；旌闲l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。此外，如果有其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)包括了地球靜止軌道衛(wèi)星，也可以適用本方法。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種衛(wèi)星導(dǎo)航接收裝置的晶振頻率修正方法，其特征在于，所述方法包括， 接收裝置以晶振頻率Λ捕獲并跟蹤地球靜止軌道同步導(dǎo)航衛(wèi)星；接收裝置根據(jù)捕獲跟蹤的相對(duì)接收裝置靜止的導(dǎo)航衛(wèi)星的多普勒頻移來(lái)估算晶振的頻率偏差4/ ；接收裝置利用晶振頻率偏差Δ/去修正晶振頻率J1 ；接收裝置采用修正后的晶振頻率/2 (/2=/ι+Δ/ )捕獲跟蹤衛(wèi)星。
2.如權(quán)利要求1所述的晶振頻率修正方法，其特征在于，所述方法還包括，接收裝置存儲(chǔ)晶振頻率偏差4/。
3.如權(quán)利要求1至2中任意一項(xiàng)所述的晶振頻率修正方法，其特征在于，所述衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、或者兼容北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的雙模/多模衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)以及雙模/多模混合衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。
4.一種應(yīng)用權(quán)利要求1所述晶振頻率修正方法的衛(wèi)星導(dǎo)航接收裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的衛(wèi)星導(dǎo)航接收裝置，其特征在于，所述衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、或者兼容北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的雙模/多模衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)以及雙模/ 多?；旌闲l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。
6.一種衛(wèi)星導(dǎo)航接收裝置的晶振頻率頻偏測(cè)試方法，其特征在于，所述方法包括， 將導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)模擬器設(shè)置為衛(wèi)星信號(hào)沒(méi)有多普勒頻移的靜止場(chǎng)景；接收裝置以晶振頻率J1捕獲并跟蹤所述測(cè)試信號(hào)；接收裝置根據(jù)捕獲跟蹤的所述測(cè)試信號(hào)的多普勒頻移來(lái)估算晶振的頻率偏差4/。
全文摘要
一種衛(wèi)星導(dǎo)航接收裝置的晶振頻率修正方法，所述方法包括，接收裝置以晶振頻率捕獲并跟蹤地球靜止軌道同步衛(wèi)星；接收裝置根據(jù)捕獲跟蹤的相對(duì)接收機(jī)靜止的導(dǎo)航衛(wèi)星的多普勒頻移來(lái)估算晶振的頻率偏差；接收裝置利用晶振頻率偏差去修正晶振頻率；接收裝置采用修正后的晶振頻率()捕獲跟蹤衛(wèi)星。采用該方法后，可以適應(yīng)晶振一直在漂移變化的特點(diǎn)，也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)晶振的頻偏快速識(shí)別。本方法適用北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、或者兼容北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的雙模/多模衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)以及雙模/多?；旌闲l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G01S19/23GK102393526SQ20111023608
公開日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月17日
發(fā)明者代敏, 夏糧 申請(qǐng)人:東莞市泰斗微電子科技有限公司