[實用新型]一種多天線定位裝置

有效

• 申請號: 201721437679.6
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN207833024U
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 郭建;魏陪平;韓玉章;譚青;姜偉業;劉海龍;劉云錦;趙鵬;李振;姜麗穎;單雪梅
• 申請（專利權）人: 青島杰瑞自動化有限公司
• 主分類號: G01S19/28
• 分類號: G01S19/28
• 代理公司: 青島聯智專利商標事務所有限公司 37101
• 代理人: 邵新華

本實用新型公開了一種多天線定位裝置，包括多個天線、下變頻器和信號處理模塊；其中，所述多個天線在圓周方向上等間距分布，且在同一時刻用于接收來自相同衛星的衛星信號；所述下變頻器包括多個，分別與所述的多個天線一一對應連接，用于對接收到的衛星信號進行降頻處理，生成中頻信號；所述信號處理模塊接收多個所述下變頻器輸出的中頻信號，并從多路所述中頻信號中篩選出信號強度高的信號，用于生成定位或導航信息。本實用新型通過采用多個天線接收來自相同衛星的衛星信號，并從中篩選出信號強度高的衛星信號用于定位數據的生成，由此可以提高定位精度，即便是應用在姿態不斷變化或者高速旋轉的載體上，同樣可以實現準確定位。

技術領域

本實用新型屬于衛星導航定位系統技術領域，具體地說，是涉及一種基于多天線系統設計的導航定位裝置。

背景技術

衛星定位就是使用衛星對某物進行準確定位的技術。目前的衛星定位裝置可以實現導航、定位、授時等功能，能夠引導飛機、船舶、車輛以及個人準確地沿著選定的路線到達目的地，同時還可以應用在手機中實現追蹤功能。

現有的衛星定位裝置，多采用單個天線對所有的衛星信號進行均勻接收并抑制信號多路徑效應。這種單天線衛星定位裝置，應用在平穩運行的載體（例如汽車、手機等）上，可以保證足夠的定位精度，但應用在姿態不斷變化或者高速旋轉的載體（例如無人機、飛行器等）上時，由于天線的相對位置不斷變化，天線在不同方向上的幅值響應和相位響應不均勻，因此，會導致其定位精度大受影響，甚至無法滿足某些需要精準定位的載體的使用要求。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種多天線定位裝置，通過采用多個天線接收來自相同衛星的衛星信號，并從中篩選出信號強度高的衛星信號用于定位數據的生成，由此可以提高定位精度，即便是應用在姿態不斷變化或者高速旋轉的載體上，同樣可以實現準確定位。

為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案予以實現：

一種多天線定位裝置，包括多個天線、下變頻器和信號處理模塊；其中，所述多個天線在圓周方向上等間距分布，且在同一時刻用于接收來自相同衛星的衛星信號；所述下變頻器包括多個，分別與所述的多個天線一一對應連接，用于對接收到的衛星信號進行降頻處理，生成中頻信號；所述信號處理模塊接收多個所述下變頻器輸出的中頻信號，并從多路所述中頻信號中篩選出信號強度高的信號，用于生成定位或導航信息。

作為所述信號處理模塊的一種優選電路設計，在本實用新型的信號處理模塊中設置有FPGA芯片和中央處理器；所述FPGA芯片連接多個所述的下變頻器，對接收到的多路中頻信號進行處理和信號剝離；所述中央處理器連接所述FPGA芯片，根據信號強度對FPGA芯片輸出的多路信號進行篩選，并生成所述的定位或導航信息。

為了方便所述多天線定位裝置與外設通信，交互數據，本實用新型在所述多天線定位裝置中還設置有接口管理模塊，其連接所述中央處理器，并包括至少一個用于連接外設的通信接口。

進一步的，在所述多天線定位裝置中還設置有時鐘模塊和電源管理模塊；所述時鐘模塊連接所述FPGA芯片和中央處理器，為所述FPGA芯片和中央處理器提供工作時鐘；所述電源管理模塊用于為所述下變頻器、FPGA芯片、中央處理器、接口管理模塊以及時鐘模塊供電。

又進一步的，在所述時鐘模塊中包括用于提供時鐘源的晶振以及連接所述晶振的鎖相環電路，所述鎖相環電路用于對所述晶振提供的時鐘源進行分頻，以生成FPGA芯片和中央處理器所需的工作時鐘。

作為所述下變頻器的一種優選電路設計，在每一個所述下變頻器中均包括低噪聲信號放大器、濾波器和射頻芯片；所述低噪聲信號放大器連接所述天線，對接收到的衛星信號進行放大處理；所述濾波器連接所述低噪聲信號放大器，從放大后的衛星信號中分離出所需載波頻率的高頻信號；所述射頻芯片連接所述濾波器，將分離出的高頻信號下變頻到中頻信號，并對中頻信號進行模數轉換后，發送至所述信號處理模塊。