[發(fā)明專利]一種船用北斗三號(hào)定位模塊及定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010004380.1
• 申請(qǐng)日: 2020-01-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111175793B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬若順;王健聰;吳穹;胡才
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七0七研究所
• 主分類號(hào): G01S19/37
• 分類號(hào): G01S19/37;G01S19/24;G01S19/30
• 代理公司: 天津盛理知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 劉玲

本發(fā)明涉及一種船用北斗三號(hào)定位模塊及定位方法，其主要技術(shù)特點(diǎn)為包括CPU、射頻下變頻電路、基帶處理電路及外圍電路；CPU包括主控CPU和備用CPU，其中主控CPU與基帶處理電路采用總線連接；主控CPU與備用CPU通過(guò)串口相連接；基帶處理電路包括外部中斷管理功耗電路、TIC電路、譯碼電路、時(shí)鐘切換電路、捕獲電路、通道電路、跟蹤電路、本地時(shí)鐘電路、P碼接口電路以及接口電路，基帶處理電路與主控CPU通過(guò)總線連接；射頻下變頻電路包括信號(hào)接收電路、下變頻電路、時(shí)鐘電路，射頻下變頻電路與基帶處理電路通過(guò)數(shù)字接口連接。本發(fā)明通過(guò)船用北斗三號(hào)定位模塊及定位方法，實(shí)現(xiàn)船只能夠使用北斗三號(hào)衛(wèi)星進(jìn)行定位。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于船用定位領(lǐng)域，尤其是一種船用北斗三號(hào)定位模塊及定位方法。

背景技術(shù)

北斗三號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)播發(fā)全新的衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)B1C、B2a，其技術(shù)先進(jìn)、性能優(yōu)異，與GPS和Galileo具有極好的兼容與互操作性。

B1C信號(hào)的載波頻率為1575.42MHz，與GPS L1和GalileoE1共享頻點(diǎn)，帶寬為32.736MHz。采用數(shù)據(jù)與導(dǎo)頻正交的現(xiàn)代化信號(hào)結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)分量由導(dǎo)航電文和測(cè)距碼經(jīng)子載波調(diào)制產(chǎn)生，采用正弦BOC(1,1)調(diào)制；導(dǎo)頻分量由測(cè)距碼經(jīng)子載波調(diào)制產(chǎn)生，采用QMBOC(6,1,4/33)調(diào)制。數(shù)據(jù)分量與導(dǎo)頻分量的功率比為1:3，信號(hào)功率向?qū)ьl傾斜，符合測(cè)距精度越高越好、解調(diào)性能夠用即可的設(shè)計(jì)原則，有利于提升B1C信號(hào)的整體性能。

B2a信號(hào)載波頻率1176.45MHz，與GPS L5和Galileo E5a共享頻點(diǎn)，帶寬為20.46MHz。也采用數(shù)據(jù)與導(dǎo)頻正交的結(jié)構(gòu)(QPSK)：數(shù)據(jù)分量由導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)和測(cè)距碼調(diào)制產(chǎn)生，采用BPSK(10)調(diào)制；導(dǎo)頻分量?jī)H包括測(cè)距碼，也采用BPSK(10)調(diào)制。導(dǎo)頻分量與數(shù)據(jù)分量的功率比為1:1。

目前市場(chǎng)尚未出現(xiàn)船用北斗三號(hào)模塊及定位方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種船用北斗三號(hào)定位模塊及定位方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種船用北斗三號(hào)定位模塊，其特征在于：包括CPU、射頻下變頻電路、基帶處理電路及外圍電路；

所述CPU包括主控CPU和備用CPU，其中主控CPU與基帶處理電路采用總線連接；主控CPU與備用CPU通過(guò)串口相連接；

基帶處理電路包括外部中斷管理功耗電路、TIC電路、譯碼電路、時(shí)鐘切換電路、捕獲電路、通道電路、跟蹤電路、本地時(shí)鐘電路、P碼接口電路以及串口接口電路，基帶處理電路與主控CPU通過(guò)總線連接，并與處理射頻下變頻電路串口連接；

射頻下變頻電路與基帶處理電路通過(guò)數(shù)字接口連接。

而且，主控CPU采用GM4676芯片，備用CPU采用STM32F767芯片，射頻下變頻電路包括RX3902B芯片，基帶處理電路包括兩片5CEFA9U19的FPGA芯片，外圍電路包括PRM芯片、MPD007芯片，5CEFA9U19的FPGA芯片的配置芯片，延遲電路，SDRAM，F(xiàn)LASH，內(nèi)部時(shí)鐘產(chǎn)生及切換電路。

而且，射頻下變頻電路包括：有源天線、低噪聲放大器、功分器、帶通濾波器、差分放大器、射頻芯片RX3902B，射頻芯片RX3902B包括低通濾波器、AGC自動(dòng)增益放大器及AD轉(zhuǎn)換器；其結(jié)構(gòu)為：有源天線連接低噪聲放大器的輸入端，低噪聲放大器的輸出端連接功分器的輸入端，功分器的輸出端分別連接三個(gè)帶通濾波器以及三個(gè)差分放大器，差分放大器的輸出端連接射頻芯片RX3902B的低通濾波器、AGC自動(dòng)增益放大器及AD轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部時(shí)鐘及切換電路連接射頻芯片RX3902B。

而且，所述射頻下變頻電路中兩級(jí)低噪聲放大器采用SGA0363Z，功分器采用WP4G+。