专利名称：新型gps信号处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种全球卫星定位系统(GPS)信号处理装置，具体说 是一种可重编程、重配置的开力丈控制、测量和通讯功能的新型GPS信号处 理装置。
背景技术：
由于传统的GPS接收机模块只提供GPS卫星定位信息，并通过多种通 讯接口按照国际通用标准接口格式送出，而其本身不提供给用户根据需要 进行软件二次开发和硬件资源开放的功能。全球卫星定位系统可以实现连 续、实时以及三维定位等多种功能，它由在空间部署的卫星系统、地面控 制站和用户接收机三部分组成。其中，用户接收机通过4妄收卫星发出的GPS 导航信号，经过处理后，提供位置、速度、时间等信息按照标准的信号格 式传送给终端系统。
图1为采用现有技术的一种GPS接收机组成的GPS示例应用框图。如 图l所示，在该GPS应用中有以下几部分组成，天线IO, GPS接收模块20: 包括射频(RF)电路21，基带处理器22和接口电路23，主控电路部分30 由主控CPU电路31、控制测量电路32、被测量和控制对象33以及通讯接 口电路(34)组成，另外还有用于传送定位数据的通讯终端设备40, —般 为全球移动通讯系统GSM/通用无线分组业务GPRS或码分多址CDMA,通讯 模块或者是其他有线或无线通讯设备。 一般通讯终端设备40都是通过通讯 接口电路34与主控电路部分30相连。
GPS天线10用于接收GPS卫星发出RF频率的信号，并通过RF电路21 将RF频率信号进行频率转换，使之降^氐到中频，然后该中频信号由基带处 理器22进行卫星捕获以及卫星跟踪，经过信号处理后，得到相应的GPS定 位信息，再按照特定的数据格式通过接口电路23送到主控电路部分30, 主控CPU电路收到GPS定位信息后，按照特定的处理程序对测量控制电路 32发出测控控制信息，由测量控制电路完成对被测量和控制对象33的测 量和控制操作。
由此可以看出在传统的GPS应用系统中，GPS接收机模块仅完成GPS 定位信号的获取功能，对于该应用系统中的其他控制、测量和通讯的功能 是由用户另外设计的主控电路部分30和通讯终端设备40并搭配相应的软 件来完成的。发明内容
本发明的目的为了简化GPS信号处理装置产设计、降低成本GPS信号 处理装置的成本，而>|是供一种新型GPS信号处理装置，本实用新型的创新 设计使该装置具有可重编程、重配置的特性，从而就装置简化装置的设计， 大幅度降低装置的成本。
新型GPS信号处理装置，由GPS射频处理模块、和综合信号处理电路、 控制及测量电路、重编程重配置电路、通讯接口电路组成，其特征在于 综合信号处理电路分别与GPS射频处理模块、控制及测量电路、重编程重 配置电路、通讯接口电路连接。
所述的综合信号处理电路如图3所示，包括16通道GPS相关器和数字 信号处理器(DSP)、 4个通用异步收发器(UART)接口、 IIC(Intel-Integrated Circuit bus)接口以及串行外围接口 (SPI)接口、联合测试行 动小组(JTAG)接口和微处理器，微处理器分别与16通道GPS相关器和DSP、 4个UART接口、 IIC以及SPI接口相连，JTAG接口与IIC以及SPI接口相 连。
微处理器采用32位ARM (是英国一家电子公司的名字，全名的意思是 Advanced RISC Machine)樣i处理器，16通道GPS相关器和DSP用于与外 部射频处理模块相连，完成射频GPS信号的解算工作，并将解算的结果送 给32位的ARM微处理器做进一步的处理。4个UART接口和IIC以及SPI 接口用于与通讯接口电路相连，再与信息接收或传输设备或装置通讯，完 成信息的传输功能。JTAG接口用于与外部软件重编程重配置电路相连，微 处理器完成32位ARM微处理器的软件编程和配置的功能。
16通道GPS相关器和DSP、 4个UART接口、 IIC以及SPI，接口、 JTAG 接口、重编程重配置电路、GPS射频处理模块、控制及测量电路、通讯接 口电蹈J人市场上购买纟寻到。
重编程重配置电^^选用国际标准的JTAG接口，它是一种国际标准测试 协议(IEEE 1149.1兼容)，主要用于芯片内部测试，DEBUG,编程等。现 在多数的高级器件都支持JTAG协议，如DSP、 FPGA器件等。关于JTAG的 详细内容请参阅IEEE1149, 1文档。
本实用新型在提供传统GPS模块的定位功能基础上，还开放了该GPS 信号处理装置内部原来用于处理GPS信号数据的控制设备的资源给用户， 用户可以对这些资源进行重新编程，配置用于与外部设备进行通讯，测量 或者控制外部设备或装置，从而省掉原设计中的控制，测量或通讯装置，大大简化了用户的设计，大幅度的降低了产品成本。
图1是采用现有的GPS接收机的一种GPS应用示例设计框图。 图2是本实用新型的一种GPS应用示例设计框图。 图3为综合信号处理电路的电路图。
具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步的描述。
如图2所示，本实用新型由GPS射频处理模块、和综合信号处理电路、 控制及测量电路、重编程重配置电路、通讯接口电i 各组成，综合信号处理 电路分别与GPS射频处理模块、控制及测量电路、重编程重配置电路、通 讯接口电^各连4妻。
所述的综合信号处理电路如图3所示，包括16通道GPS相关器和DSP、 4个UART^姿口、 IIC以及SPI接口、 JTAG接口和微处理器，微处理器分别 与16通道GPS相关器和DSP、 4个UART接口、 IIC以及SPI接口相连，JTAG 接口与IIC以及SPI接口相连。微处理器采用32位ARM微处理器，16通 道GPS相关器和DSP用于与外部射频处理模块201相连，完成射频GPS信 号的解算工作，并将解算的结果送给32位的ARM微处理器做进一步的处理。 4个UART接口和IIC以及SPI接口用于与通讯接口电路204相连，再与信 息接收或传输设备或装置通讯，完成信息的传输功能。JTAG接口用于与外 部软件重编程重配置电路相连，微处理器完成32位ARM微处理器的软件编 程和配置的功能。
16通道GPS相关器和DSP、 4个UART接口、 IIC以及SPI接口、 JTAG 接口、重编程重配置电路、GPS射频处理模块、控制及测量电路、通讯接 口电游J人市场上购买得到。重编程重配置电^各选用国际标准的JTAG (Joint Test Action Gro叩)联合测试行动小组)接口 ，它是一种国际标准测试协议 (IEEE 1149.1兼容)，主要用于芯片内部测试，DEBUG (除错)，编程等。 现在多数的高级器件都支持JTAG协议，如DSP、 FPGA器件等。关于JTAG 的详细内容请参阅IEEE1149. 1文档。
基于本实用新型的GPS信息处理装置建立的GPS应用系统，如图2所 示，由GPS天线IOO、 GPS信号处理装置200、 -故测量和控制对象300、信 息接收和传输外部设备或装置400组成，其中GPS信号处理装置200由独 立的射频处理模块201、综合信号处理电路202、测量和控制电路203以及 通讯接口电路204和重编程重配置电路205组成，由图2可以看出由于采 用了 GPS信号信号处理装置200后，将原设计中的主控CPU电路31、测量
5控制电路32以及通讯接口电路34，其功能也都由GPS信号处理装置200 中的综合信号处理电路202、测量及控制电路203以及通讯接口电路204 来完成。在综合信号处理电路202中不仅完成GPS信号的解算功能，还要 能由用户根据不同的应用对其内部软件进行二次开发编程，同时也可以对 内部资源进行重新配置，这部分功能通过软件重编程重配置设备或装置500 接入重编程重配置电路205来实现的。
一种用于接收全球定位系统(GPS )信号，并根据此信号确定其空间位 置的GPS信号处理装置，该装置可以将所获得的空间位置、标准时间以及 运动参数数据通过标准的接口送出到其他信息接收和传输设备和装置，并 能通过重新编程和重新配置控制和测量功能模块去控制和测量其他外部被 测量或控制的对象。
所述通讯接口电路204，通过这些接口及其与之相关的软件，该GPS 信号处理装置可以与信息接收和传输外部设备或装置400通讯，将GPS的 空间定位数据传到这些设备或装置中供其使用或传输。
该装置不仅具有GPS信号的通讯传输功能，还能提供用户通过对该装 置进行重新编程和配置，控制其中的多种功能模块，对外部的设备或装置 进行测量或控制。
将GPS信号中的高频部分处理功能做成单独的GPS射频处理模块201， 与完成基带信号解算处理和控制功能的综合信号处理电路202分开的设计 方法，该方法可以使用户在使用该GPS接收装置时不需要关心GPS射频部 分的技术问题，从而使降低用户使用该GPS装置的技术难度，降低客户的 人力成本。
该GPS信号处理装置的内部安装的软件和硬件资源可以开放给用户的 设计方法，从而提供用户可以根据需要使用软件重编程重配置设备或装置 500,通过重配置重编程电路205,重新对该GPS信号处理装置进行编程和 资源配置的功能，由于该GPS信号处理装置提供的内部软件和硬件资源很 丰富，完全可以替代客户原设计中的控制部分装置，从而简化设计降低成 本。
权利要求1、新型GPS信号处理装置，由GPS射频处理模块、和综合信号处理电路、控制及测量电路、重编程重配置电路、通讯接口电路组成，其特征在于综合信号处理电路分别与GPS射频处理模块、控制及测量电路、重编程重配置电路、通讯接口电路连接。
2、 根据权利要求1所述的GPS信号处理装置，其特征在于所述的综 合信号处理电路包括16通道GPS相关器和数字信号处理器(DSP)、 4个通 用异步收发器(UART)接口、 IIC(Intel - Integrated Circuit bus)接口以 及串行外围接口 (SPI)接口、联合测试行动小组(JTAG)接口和微处理器， 微处理器分别与16通道GPS相关器和DSP、 4个UART4妄口、 IIC以及SPI 接口相连，JTAG接口与IIC以及SPI接口相连。
专利摘要本实用新型涉及一种新型全球定位系统GPS信号处理装置，由GPS射频处理模块、和综合信号处理电路、控制及测量电路、重编程重配置电路、通讯接口电路组成，综合信号处理电路分别与GPS射频处理模块、控制及测量电路、重编程重配置电路、通讯接口电路连接。本实用新型在提供传统GPS模块的定位功能基础上，还开放了该GPS信号处理装置内部原来用于处理GPS信号数据的控制设备的资源给用户，用户可以对这些资源进行重新编程，配置用于与外部设备进行通讯，测量或者控制外部设备或装置，从而省掉原设计中的控制，测量或通讯装置，大大简化了用户的设计，大幅度的降低了产品成本。
文档编号G01S1/04GK201266239SQ20082019037
公开日2009年7月1日 申请日期2008年8月19日 优先权日2008年8月19日
发明者骆敏健 申请人:武汉力源信息技术有限公司