本發(fā)明涉及接收機裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于北斗導(dǎo)航的電力系統(tǒng)接收機裝置。

背景技術(shù)：

接收機終端是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的重要組成部分，是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與廣大應(yīng)用的主體用戶之間的唯一接口，是市場規(guī)模最大和產(chǎn)業(yè)化最重要的環(huán)節(jié)，目前，世界上使用最廣泛的衛(wèi)星導(dǎo)航接收機是GPS接收機，產(chǎn)品多達(dá)上百種，這些產(chǎn)品按用途分可分為授時型接收機，測地型接收機和導(dǎo)航型接收機等，按工作原理分可分為碼相關(guān)型接收機，混合型接收機和千涉型接收機等，按動態(tài)范圍可分為低動態(tài)，中動態(tài)與高動態(tài)等，從1981年第一臺民用GPS接收機問世以來，GPS接收機技術(shù)有了長足的進(jìn)步，從只供少數(shù)人使用的笨重昂貴的設(shè)備，到體積、重量、功耗、成本不斷降低的集成芯片，從單通道、單頻、單系統(tǒng)、單一功能到多通道、多系統(tǒng)、多功能，從模擬和分立器件到數(shù)字化、芯片化和軟件化，隨著接收機終端的體積越來越小，功耗越來越低，越來越多的接收機終端被集成到車載導(dǎo)航系統(tǒng)和手持通信設(shè)備中，具有非常廣闊的市場發(fā)展前景。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對以上問題，本發(fā)明提供了一種基于北斗導(dǎo)航的電力系統(tǒng)接收機裝置，提出一種并行差分結(jié)構(gòu)的相關(guān)器用于衛(wèi)星導(dǎo)航接收機的捕獲模塊，該相關(guān)器通過對相關(guān)結(jié)果的復(fù)用，解決了在對多個衛(wèi)星信號同時捕獲時，計算代價巨大的問題，并且運算復(fù)雜度不隨過采樣率的提高而增加，可以有效解決背景技術(shù)中的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于北斗導(dǎo)航的電力系統(tǒng)接收機裝置，包括機盒和數(shù)字接收單元，所述數(shù)字接收單元的輸入端連接有通道相關(guān)器，數(shù)字接收單元的輸出端連接有輸出單元，且數(shù)字接收單元、通道相關(guān)器和輸出單元均安裝在機盒的內(nèi)部，所述通道相關(guān)器包括射頻前端控制器和LAN總線模塊，所述射頻前端控制器和LAN總線模塊的輸入端連接有北斗通信模塊，射頻前端控制器和LAN總線模塊的輸出端連接有SAW濾波器；所述數(shù)字接收單元的輸入端連接有接收機模擬前端，且數(shù)字接收單元還包括數(shù)字信號處理器，所述數(shù)字信號處理器的數(shù)據(jù)輸入端連接有射頻讀取模塊，數(shù)字信號處理器的輸出端連接有基帶控制模塊，數(shù)字信號處理器還連接有計算機控制系統(tǒng)、人機交互模塊和電源模塊。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述射頻前端控制器和LAN總線模塊的內(nèi)部均安裝有基帶芯片，所述射頻前端控制器采用GP2010系列芯片，所述LAN總線模塊采用處理速度為1545.42MHZ的處理芯片，且基帶芯片的輸入端均連接有IF濾波器，所述IF濾波器的采用175MHZ的處理器控制。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述SAW濾波器包括信號調(diào)節(jié)模塊，所述信號調(diào)節(jié)模塊的輸出端連接有低噪聲放大器，所述低噪聲放大器的輸出端連接有接收天線。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述數(shù)字信號處理器采用INTEL公司的接口類型為LGA1150的處理器，且數(shù)字信號處理器還連接有SDRAM存儲器和信號捕獲模塊。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述射頻讀取模塊包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端連接有下變頻器，所述下變頻器的輸出端連接有頻率合成器，所述頻率合成器的輸出端連接到低噪聲放大器的數(shù)據(jù)輸入端。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述基帶控制模塊包括碼跟蹤模塊和載波跟蹤模塊，所述碼跟蹤模塊和載波跟蹤模塊的輸入端均連接到導(dǎo)航數(shù)據(jù)提取模塊的輸出端，且碼跟蹤模塊的輸出端還連接有RS232通信接口，所述載波跟蹤模塊內(nèi)置有標(biāo)準(zhǔn)定位數(shù)據(jù)庫。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述計算機控制系統(tǒng)包括時鐘控制模塊和壓控振蕩器，所述時鐘控制模塊連接到數(shù)字信號處理器，數(shù)字信號處理器和壓控振蕩器之間還連接有鎖相環(huán)，所述壓控振蕩器輸出端連接有分頻器，所述分頻器的輸出端反饋連接到鑒相器的輸入端。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述人機交互模塊包括液晶觸摸屏和矩陣按鍵，所述液晶觸摸屏和矩陣按鍵的數(shù)據(jù)端連接有定位解算模塊。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述輸出單元連接到RS232通信接口，且輸出單元由多個串行輸出端口組成，包括TTL電平輸出端口、用戶輸出端口和通信光纖接口。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：該基于北斗導(dǎo)航的電力系統(tǒng)接收機裝置，設(shè)置有射頻前端控制器，由于接收機和衛(wèi)星的相對運動，會造成射頻信號載波頻率的偏離標(biāo)稱值，這一頻率的偏移即為多普勒頻偏，同時接收到PRN碼的相位對于接收機來說也是未知的，因此由模擬前端輸入的信號，具有碼相位和多普勒頻偏雙重的不確定性，基帶信號處理部分的首要任務(wù)是確定空中可見的衛(wèi)星，并對齊衛(wèi)星信號的碼相位及確定多普勒頻偏，提出這種并行差分結(jié)構(gòu)的相關(guān)器提出用于衛(wèi)星導(dǎo)航接收機的捕獲模塊，該相關(guān)器通過對相關(guān)結(jié)果的復(fù)用，解決了在對多個衛(wèi)星信號同時捕獲時，計算代價巨大的問題，并且運算復(fù)雜度不隨過采樣率的提高而增加。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-機盒；2-數(shù)字接收單元；3-通道相關(guān)器；4-輸出單元；5-射頻前端控制器；6-LAN總線模塊；7-SAW濾波器；8-數(shù)字信號處理器；9-射頻讀取模塊；10-基帶控制模塊；11-計算機控制系統(tǒng)；12-人機交互模塊；13-電源模塊；14-北斗通信模塊；15-基帶芯片；16-IF濾波器；17-信號調(diào)節(jié)模塊；18-低噪聲放大器；19-接收天線；20-SDRAM存儲器；21-信號捕獲模塊；22-模數(shù)轉(zhuǎn)換器；23-下變頻器；24-頻率合成器；25-碼跟蹤模塊；26-載波跟蹤模塊；27-時鐘控制模塊；28-壓控振蕩器；29-鎖相環(huán)；30-分頻器；31-液晶觸摸屏；32-矩陣按鍵；33-定位解算模塊；34-接收機模擬前端；35-導(dǎo)航數(shù)據(jù)提取模塊；36-RS232通信接口。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實施例：

請參閱圖1和圖2，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種基于北斗導(dǎo)航的電力系統(tǒng)接收機裝置，包括機盒1和數(shù)字接收單元2，所述數(shù)字接收單元2的輸入端連接有通道相關(guān)器3，數(shù)字接收單元2的輸出端連接有輸出單元4，且數(shù)字接收單元2、通道相關(guān)器3和輸出單元4均安裝在機盒1的內(nèi)部，所述輸出單元4連接到RS232通信接口36，且輸出單元4由多個串行輸出端口組成，包括TTL電平輸出端口、用戶輸出端口和通信光纖接口，所述通道相關(guān)器3包括射頻前端控制器5和LAN總線模塊6，所述射頻前端控制器5和LAN總線模塊6的內(nèi)部均安裝有基帶芯片15，所述射頻前端控制器5采用GP2010系列芯片，所述LAN總線模塊(6)采用處理速度為1545.42MHZ的處理芯片，且基帶芯片15的輸入端均連接有IF濾波器16，所述IF濾波器16的采用175MHZ的處理器控制，所述射頻前端控制器5和LAN總線模塊6的輸入端連接有北斗通信模塊14，射頻前端控制器5和LAN總線模塊6的輸出端連接有SAW濾波器7，所述SAW濾波器7包括信號調(diào)節(jié)模塊17，所述信號調(diào)節(jié)模塊17的輸出端連接有低噪聲放大器18，所述低噪聲放大器18的輸出端連接有接收天線19；所述數(shù)字接收單元2的輸入端連接有接收機模擬前端34，且數(shù)字接收單元2還包括數(shù)字信號處理器8，所述數(shù)字信號處理器8采用INTEL公司的接口類型為LGA1150的處理器，且數(shù)字信號處理器8還連接有SDRAM存儲器20和信號捕獲模塊21，所述數(shù)字信號處理器8的數(shù)據(jù)輸入端連接有射頻讀取模塊9，所述射頻讀取模塊9包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器22，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器22的輸出端連接有下變頻器23，所述下變頻器23的輸出端連接有頻率合成器24，所述頻率合成器24的輸出端連接到低噪聲放大器18的數(shù)據(jù)輸入端，數(shù)字信號處理器8的輸出端連接有基帶控制模塊10，所述基帶控制模塊10包括碼跟蹤模塊25和載波跟蹤模塊26，所述碼跟蹤模塊25和載波跟蹤模塊26的輸入端均連接到導(dǎo)航數(shù)據(jù)提取模塊35的輸出端，且碼跟蹤模塊25的輸出端還連接有RS232通信接口36，所述載波跟蹤模塊26內(nèi)置有標(biāo)準(zhǔn)定位數(shù)據(jù)庫，數(shù)字信號處理器8還連接有計算機控制系統(tǒng)11、人機交互模塊12和電源模塊13，所述計算機控制系統(tǒng)11包括時鐘控制模塊27和壓控振蕩器28，所述時鐘控制模塊27連接到數(shù)字信號處理器8，數(shù)字信號處理器27和壓控振蕩器28之間還連接有鎖相環(huán)29，所述壓控振蕩器28輸出端連接有分頻器30，所述分頻器30的輸出端反饋連接到鑒相器27的輸入端，所述人機交互模塊12包括液晶觸摸屏31和矩陣按鍵32，所述液晶觸摸屏31和矩陣按鍵32的數(shù)據(jù)端連接有定位解算模塊33。

(1)所述信號捕獲模塊21設(shè)置射頻前端控制器5和LAN總線模塊6兩種定位授時模塊，互為備用，從而提高穩(wěn)定性能，利用北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航接收機的并行差分相關(guān)算法和相關(guān)器結(jié)構(gòu)，借鑒了快速相關(guān)算法和差分相關(guān)算法的思想，通過對相關(guān)結(jié)果的復(fù)用，能以較小的運算復(fù)雜度為代價，在時域?qū)崿F(xiàn)對多個衛(wèi)星信號同時捕獲，使得每個復(fù)現(xiàn)碼一次相關(guān)的運算量并不隨過采樣率的增加而增加；

(2)所述數(shù)字信號處理器8用于控制接收信號、進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并控制信號輸出，所述SDRAM存儲器20用于擴大數(shù)字信號處理器8的RAM容量并實現(xiàn)動態(tài)緩存，從而提高處理速度，而且對于單比特量化北斗二代導(dǎo)航接收機，對載波跟蹤環(huán)路中的鑒相器進(jìn)行了設(shè)計，提出了一種應(yīng)用于單比特量化導(dǎo)航接收機中的魯棒數(shù)字鑒相器，不同于己有的數(shù)字鑒相器，該鑒相器是對l/Q兩路的相位分別進(jìn)行估計，再進(jìn)行線性融合，以獲得較強的魯棒性，無論是在高信噪比還是低信噪比的情況下，魯棒數(shù)字鑒相器都具有比傳統(tǒng)反正切鑒相器和數(shù)字鑒相器更好的估計精度和魯棒性；

(3)所述人機交互模塊12用于實現(xiàn)人機交互操作，所述液晶觸摸屏31用于實現(xiàn)界面顯示和選擇操作，所述矩陣鍵盤32用于輸入指令，所述定位解算模塊33用于實現(xiàn)液晶觸摸屏31和輸入鍵盤32之間定位信號算法的轉(zhuǎn)換；所述電源模塊13為整個裝置供電，所述導(dǎo)航數(shù)據(jù)提取模塊35實現(xiàn)不同導(dǎo)航信息對于模塊要求，所述RS232通信接口36在數(shù)字信號處理器8的控制下實現(xiàn)對不同工作模塊的接口控制。

本發(fā)明的工作原理：該基于北斗導(dǎo)航的電力系統(tǒng)接收機裝置，設(shè)置有射頻前端控制器，由于接收機和衛(wèi)星的相對運動，會造成射頻信號載波頻率的偏離標(biāo)稱值，這一頻率的偏移即為多普勒頻偏，同時接收到PRN碼的相位對于接收機來說也是未知的，因此由模擬前端輸入的信號，具有碼相位和多普勒頻偏雙重的不確定性，基帶信號處理部分的首要任務(wù)是確定空中可見的衛(wèi)星，并對齊衛(wèi)星信號的碼相位及確定多普勒頻偏，提出這種并行差分結(jié)構(gòu)的相關(guān)器提出用于衛(wèi)星導(dǎo)航接收機的捕獲模塊，該相關(guān)器通過對相關(guān)結(jié)果的復(fù)用，解決了在對多個衛(wèi)星信號同時捕獲時，計算代價巨大的問題，并且運算復(fù)雜度不隨過采樣率的提高而增加。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，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)。