[發明專利]一種基于北斗衛星的通信定位一體化雙模機載系統

有效

• 申請號: 202110476617.0
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113189627B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 武之鳳;徐如;李娟娟;李龍;李新亮
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: G01S19/32
• 分類號: G01S19/32;G01S19/37;H04B7/185;H04B1/401
• 代理公司: 河北東尚律師事務所 13124
• 代理人: 王文慶

1.一種基于北斗衛星的通信定位一體化雙模機載系統，其特征在于，包括天線和主機；

所述天線為有源一體化天線，其包括天線振子、功率放大器、合路器和濾波器；

所述主機用于基帶信號處理、定位解算和報文通信；其包括射頻模塊和通信導航一體化模塊；所述通信導航一體化模塊包括AD轉換模塊、FPGA和DSP；

手持終端用于編輯、存儲、發送和接收北斗短報文；

RDSS通信發射時，由手持終端編輯短報文內容，發送給主機；在主機內，經通信導航一體化模塊生成對應的電文并擴頻處理，之后發送到射頻模塊對入站信息進行上變頻和濾波處理，生成L頻段入站射頻信號；射頻信號經天線的功率放大器完成功率放大后，經濾波器處理，再由天線振子發射至衛星；

RNSS通信接收時，天線將接受到的信號經低噪放放大、濾波器濾波，之后再輸出主機的射頻模塊；射頻模塊將射頻信號下變頻、濾波，最終輸出中頻信號，送到通信導航一體化模塊；在通信導航一體化模塊中，AD轉換單元將中頻信號進行采樣量化，輸出出站信號的數字采樣值，通過通信導航一體化模塊的FPGA和DSP完成碼捕獲、碼跟蹤和解擴，以此完成內部數據以及通信結果的存儲；

RNSS定位時，天線接收北斗衛星播發的B1和B3信號，此信號經低噪放放大、濾波器濾波后合路輸出給主機的射頻模塊；再由射頻模塊進行分路、下變頻、濾波處理，發送至通信導航一體化模塊；通信導航一體化模塊，將射頻模塊輸出的中頻信號經過AD采樣后完成偽碼捕獲和跟蹤、解擴、解調、偽距測量、載波測量，并根據接收到導航電文、偽距測量值、載波測量值、星歷，完成RNSS定位功能；

所述FPGA用于執行以下步驟：

步驟一，主機將接收到的射頻信號經射頻模塊處理成中頻信號，AD轉換模塊對中頻信號進行采樣并完成模擬信號到數字信號的變換，得到基帶數字信號后，由射頻模塊和AD轉換模塊生成的基帶數字信號經FPGA完成跟蹤、捕獲和信號同步，并使接收通道輸出的相關累加值作為信號功率計算的數據點；

步驟二，累計接收一定時間長度的數據后對每個數據點進行信號功率計算并求平均得到信號在這一時段的平均功率；將計算得到的平均功率存入到寄存器中；

步驟三，多次重復步驟二；

步驟四，比較器從寄存器中讀取平均功率，并與調制解調器預設的閾值進行比較；調制解調器設定閾值為調制解調器的接收機靈敏度加上某個固定值；平均功率高于調制解調器的閾值，則認為接收到的信號沒有被遮擋；

步驟五，步驟一中的中頻信號經跟蹤捕獲和同步后，由FPGA和DSP進行譯碼、電文解析得出信號誤碼率；并且使得到的信號誤碼率與北斗衛星的門限值進行比較，得到誤碼率周期性變化；誤碼率低于門限值則判斷為信號此時無遮擋；

步驟六，由步驟四中的平均功率確定信號未遮擋時間段，在所述信號未遮擋時間段中誤碼率低于門限值的范圍即為通信時間窗口；

步驟七，在通信時間窗口，對北斗衛星進行接收或發送信號。

2.根據權利要求1所述的一種基于北斗衛星的通信定位一體化雙模機載系統，其特征在于，所述主機還通過以下步驟進行電文拼接：

步驟一，主機收到當前衛星的原始電文信息后進行校驗；

步驟二，校驗通過的電文的32位字進行緩存；

步驟三，收到當前衛星新的一幀電文時，再次校驗，如果沒有全部通過校驗，那么將通過校驗的字存放到緩存區；直到緩存區湊齊一幀完整的電文為止；

步驟四，對湊齊的這幀電文進行解析，得到具體的電文參數。