[發明專利]基于北斗衛星的GPS授時信號發生裝置

有效

• 申請號: 200810231589.0
• 申請日: 2008-12-31
• 公開（公告）號: CN101770016A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發明（設計）人: 賈小波;吳淑琴;張筱南;王文瑜;徐銀召
• 申請（專利權）人: 鄭州威科姆科技股份有限公司
• 主分類號: G01S1/04
• 分類號: G01S1/04;G01S5/02
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 霍彥偉

技術領域

本發明屬于一種通信裝置，具體地說是涉及一種衛星導航轉換系統。

背景技術

衛星授時在通信、電力、金融等領域和國防領域有著廣泛和重要的應用。 目前美國的GPS系統授時應用已經深入我國各行各業，出于授時的安全性、可 靠性考慮，使用“北斗一號”衛星授時是必然趨勢。

對于已經使用GPS授時設備的用戶，勢必要選擇北斗授時設備進行替代， 同時需要研究如何改造現有設備，以適應北斗授時設備，額外增加了研發成本 和周期。

發明內容

本發明的目的是提供一種結構簡單、開發成本低，使用北斗衛星進行授時 的GPS授時信號發生裝置。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明包括：

衛星接收模塊，通過衛星天線接收衛星信號，并產生秒脈沖信號、10MHZ信 號和本地時間/位置信息；

GPS中頻信號發生模塊，與衛星接收模塊相連接，利用衛星接收模塊中的 10MHZ信號生成采樣時鐘；利用所述的采樣時鐘生成與衛星接收模塊中秒脈沖信 號相同步的信號，并把該同步信號輸出至GPS信號數據仿真模塊；所述的GPS 中頻信號發生模塊設有至少六個中頻調制碼發生通道，并利用GPS信號數據仿 真模塊中生成的模擬GPS衛星觀測量信息、導航電文和星座信息產生中頻調制 碼，并將該中頻調制碼合成GPS中頻數字信號；

GPS信號數據仿真模塊，分別與衛星接收模塊和GPS中頻信號發生模塊相連 接，利用GPS中頻信號發生模塊中的同步信號和衛星接收模塊中的本地時間/位 置信息產生下一歷元的模擬GPS衛星觀測量信息，并轉換為中頻調制控制字， 同時產生模擬GPS衛星的導航電文和星座信息，最后輸出至GPS中頻信號發生 模塊；

GPS射頻信號發生模塊，與GPS中頻信號發生模塊相連接，對GPS中頻信號 發生模塊輸出的GPS中頻數字信號轉換為射頻信號并輸出。

上述的衛星接收模塊為北斗接收模塊。

在GPS信號數據仿真模塊中生成的中頻調制控制字包括載波控制字、C/A碼 時鐘控制字、C/A碼相位字、D碼時鐘控制字、D碼發生器控制字。

上述的GPS信號數據仿真模塊包括星座/誤差仿真模塊、導航電文生成模塊 和觀測量生成模塊；其中，所述的星座/誤差仿真模塊分別與導航電文生成模塊 和觀測量生成模塊相連接。

上述的GPS中頻信號發生模塊包括與GPS信號數據仿真模塊相通信的接口 模塊，所述的接口模塊與至少六個調制碼發生器相連接，調制碼發生器與信號 合成模塊相連接。

上述的調制碼發生器包括：

載波數控振蕩器，利用GPS中頻信號發生模塊生成的采樣時鐘，并根據在 GPS信號數據仿真模塊中生成的載波控制字進行調頻調相，產生中頻載波信號和 數字載波；

C/A碼時鐘發生器，與載波數控振蕩器相連接，對在載波數控振蕩器中生成 的中頻載波信號進行分頻，并根據在GPS信號數據仿真模塊中生成的C/A碼時 鐘控制字調整分頻器初相，產生與中頻載波信號同步的C/A碼時鐘；

C/A碼發生器，與C/A碼時鐘發生器相連接，以C/A碼時鐘發生器生成的 C/A碼時鐘為參考鐘產生碼序列，并根據在GPS信號數據仿真模塊中生成的C/A 碼相位字調整碼初相，產生與本地時鐘同步的C/A碼；

D碼時鐘發生器，與C/A碼時鐘發生器相連接，以C/A碼時鐘發生器生成的 C/A碼時鐘為參考鐘進行分頻，并根據在GPS信號數據仿真模塊中生成的D碼時 鐘控制字調整分頻器初相，產生D碼時鐘；

D碼發生器，與D碼時鐘發生器相連接，以D碼時鐘發生器中生成的D碼時 鐘為參考鐘，控制導航電文逐位輸出D碼，并將所述的D碼和C/A碼時鐘發生 器生成的C/A碼進行模二和運算產生擴頻碼；所述的擴頻碼與載波數控振蕩器 生成的數字載波進行BPSK調制，產生中頻數字信號。

上述的GPS射頻信號發生模塊包括數模轉換模塊，數模轉換模塊與二次變 頻模塊相連接，所述的二次變頻模塊與增益控制電路相連接。

采用上述技術方案的本發明，具有以下優點：

1、兼容性：本發明可使現有的GPS授時設備的用戶，在不改變現有的技術 方案前提下，使用北斗衛星進行授時。避免了轉換衛星導航系統帶來的額外的 開發成本和周期。