[發明專利]一種北斗衛星信號的接收系統和方法

在審

• 申請號: 201410370647.3
• 申請日: 2014-07-30
• 公開（公告）號: CN105319563A
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發明（設計）人: 胡君健;馬延萍;劉紹寧
• 申請（專利權）人: 華平信息技術股份有限公司
• 主分類號: G01S19/33
• 分類號: G01S19/33
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 余明偉

技術領域

本發明涉及北斗導航系統的衛星信號的接收系統和方法，特別是涉及一種利用現有的GPS接收設備接收北斗衛星信號的接收系統和方法。

背景技術

隨著人們活動空間的擴大，對位置服務和時間服務的需求也越來越多。目前可提供位置服務和時間服務的有美國的全球定位系統GPS(GlobalPositioningSystem)、俄羅斯的格洛納斯系統GLONASS(GLOBALNAVIGATIONSATELLITESYSTEM)、歐洲的Galileo導航衛星系統和中國的北斗導航系統；其中比較成熟的是美國的GPS系統和俄羅斯的GLONASS系統，中國的北斗系統目前也初步具備了提供位置服務和時間服務的條件。

隨著現代通信技術的發展，位置服務和時間服務越來越重要。無論是在位置服務還是時間服務上，美國的GPS全球定位系統均得到了廣泛放的應用。因此，目前大多數的導航和授時設備采用的均為美國的GPS全球定位系統，雖然美國承諾將永遠無間斷地提供民用導航信號，但是一旦出現緊急情況，美國區域停止導航信號的播發或者在信號中加入干擾，其影響將是極其嚴重的。屆時，采用GPS系統作為主要授時手段的電力系統、金融證券系統、移動通信系統以及依賴GPS系統位置服務的各種導航終端，均會發生因為無法獲得準確的信號而工作混亂甚至停止工作，會給國家安全帶來災難性的影響。

因此，對于后續建成的北斗系統如何兼容原有GPS接收機就成了當務之急的任務，全部更換原有GPS設備成本過于高昂，且隨著設備的更換，會帶來一定的風險。

目前，已有導航芯片公司將GPS、GLONASS甚至北斗導航系統集成進一顆芯片內部，完成其GPS、GLONASS和北斗導航系統之間的兼容。但是，對于現有的非北斗兼容的GPS接收設備如何進行升級以支持北斗衛星系統，仍然未提供可行的解決方案。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種北斗衛星信號接收系統和方法，用于解決現有技術中GPS接收設備無法兼容接收北斗導航系統的衛星信號的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種北斗衛星信號接收系統，適用于GPS接收設備，包括：北斗衛星接收天線、北斗導航定位模塊、PLL時鐘同步模塊、星歷計算模塊、信號合成模塊和GPS衛星信號發生器模塊。所述北斗衛星接收天線接收北斗衛星信號；所述北斗導航定位模塊的輸入端與北斗衛星接收天線連接，用于解算所述北斗衛星信號，并輸出導航定位信息和秒脈沖信息；所述PLL時鐘同步模塊的輸入端與所述北斗導航定位模塊的輸出端連接，輸出端與所述GPS衛星信號發生器模塊的輸入端連接，用于為所述北斗衛星信號接收系統提供同步時鐘；所述星歷計算模塊的輸出端與所述GPS衛星信號發生器模塊的輸入端連接；用于根據所述導航定位信息計算可見GPS衛星信號信息；所述GPS衛星信號發生器模塊的輸出端與所述信號合成模塊的輸入端連接；且所述GPS衛星信號發生器模塊包括多個GPS衛星信號發生器，所述GPS衛星信號發生器用于根據所述可見GPS衛星信號信息和所述同步時鐘模擬一個單個可見GPS衛星的信號；所述信號合成模塊的輸出端與所述GPS接收設備的輸入端連接；用于將所述GPS衛星信號發生器模塊模擬出的多個所述單個可見GPS衛星的信號合成為一個完整的虛擬GPS衛星信號，并發送給所述GPS接收設備；所述GPS接收設備用于接收所述虛擬GPS衛星信號。

優選地，所述導航定位信息滿足NEMA-0183協議。

優選地，所述秒脈沖信息為1PPS秒脈沖信號。

優選地，所述PLL時鐘同步模塊根據所述1PPS秒脈沖信號提供的所述同步時鐘為10.23MHz。

優選地，所述星歷計算模塊內置有GPS衛星軌道信息和GPS衛星的編號信息；所述可見GPS衛星信號信息是根據所述GPS衛星軌道信息和所述導航定位信息計算出的。

優選地，所述可見GPS衛星信號信息包括：可見GPS衛星數量、可見GPS衛星編號、每一個可見GPS衛星與所述北斗衛星信號接收系統的相對距離、每一個可見GPS衛星的導航電文信息。

優選地，所述GPS衛星信號發生器模塊模擬的所述單個可見GPS衛星的信號的數量與所述可見GPS衛星數量一致。

優選地，所述GPS衛星信號發生器模塊包括至少4個GPS衛星信號發生器。

優選地，所述GPS衛星信號發生器模塊包括12個GPS衛星信號發生器。