通道模块，以及通过有源天线将从收发通道模块接收的信号发射出去；收发通道模块中包括第一射频放大电路和第二射频放大电路，第一射频放大电路将从收发天线模块收到的北斗卫星信号依次传输通过第一混频器、带通滤波器、自动增益控制电路、第二混频器、低通滤波器、基带放大电路和AD转换器得到数字量化的信号，然后再将信号传输至数字处理模块；数字处理模块包括接收扩频码模块、数字正交下变频器和CPU，数字正交下变频器从数字处理模块接收数字信号，且数字正交下变频器上并联有信号捕获器、信号跟踪器和信号解扩器，解扩器解扩后的信号依次通过解调器和译码器后传输至CPU处理，CPU将处理后的数字信号依次发送至同步串口器、扩频调制器和码片形成器，然后再经由收发通道模块中的第一 DA转换器转为模拟信号，该模拟信号再依次通过低通滤波器、驱动放大器、BPSK调制器和第二射频放大电路，经过第二射频放大电路放大后的信号从收发天线模块发射出去；用户终端与CPU之间相互连通。
[0028]上述收发天线模块包括接收信号端和发射信号端；接收信号端通过有源天线将收到的北斗卫星信号依次传输至接收滤波器和低噪声放大器，然后传输至收发通道模块；发射信号端将依次通过发送滤波器滤波和功放器放大后的信号经有源天线发射出去。
[0029]上述数字处理模块中还设有能量检测器，能量检测器的两端分别连接于AD转换器和第二 DA转换器，第二 DA转换器的另一端分别连接于自动增益控制电路和16.32MHZ参考源；数字处理模块中还设有发送定时器，发送定时器分别连接于同步串口器和发送扩频编码器且发送扩频编码器与扩频调制器相连接。16.32MHZ参考源与数字正交下变频器之间设置有三倍频电路，16.32MHZ参考源的另一端还分别连接于两个本地时钟振荡电路，且该两个本地时钟振荡电路的另一端分别连接于第一混频器和第二混频器。
[0030]上述CPU与用户终端之间还分别连通有用户串口、调试串口、SM卡口和IPPS接
□ O
[0031]本实用新型中还包括电源及接口电路；收发通道模块和数字处理模块均设有电压转换模块。
[0032]本实用新型的具体工作原理如下:
[0033]本实用新型主要包括信号接收电路和信号发送电路，且主要设置于收发天线模块、收发通道模块和数字处理模块中。
[0034]上述信号接收电路中，射频接口用于连接天线和收发通信模块，收发通信模块中的第一射频放大电路将有源天线接收的北斗一号S频点的卫星信号送给第一混频器下变频，然后通过带通滤波器(BPF)后送给自动增益控制电路对信号进行二次放大控制，再送由送第二混频器进行二次下变频后，通过低通滤波器滤波(LPF)，接着送基带放大电路进行放大后进行AD采样数字量化，所得数字信号通过数字处理模块中的交数字正交下变频，紧接着进行捕获、跟踪和解扩、解调、译码处理后，获取原始电文交CPU进行处理，输出串口信息、秒脉冲等结果。
[0035]信号发送电路中，CPU通过同步串口器发送数字信号，通过扩频调制器扩频为扩频码片，经过第一 DA转换为模拟信号，该模拟信号依次通过低通滤波器和驱动放大器后进行BPSK调制，最后经过第二射频放大电路放大后传输至收发天线模块的天线最后发射出去。
[0036]本实用新型中的RDSS能够在发送时刻进行调整精度:
[0037]RDSS发送时刻调整精度决定了本实用新型的定时精度，其主要影响因素为RDSS双向零值的抖动。造成RDSS双向零值的抖动的两个主要因素是:跟踪精度和发送调整步长。而本实用新型的跟踪误差由码跟踪环的环路特性决定；信号发送部分中发送时刻的精确调整对双向零值的精确调整起着关键作用，且直接影响本实用新型的双向零值的抖动。
[0038]通过多次试验及分析发现，如果发送时刻的调整量以S为步长，发送的调整误差服从均匀分布，那么由调整步长带来的抖动方差为S2/12。设跟踪误差服从方差为σ2的正态分布，且跟踪误差与调整误差相互独立，则总的方差为:S2/12+o2。如果发送时刻的调整步进为1.9ns，则由于调整误差所带来的附加零值误差远小于跟踪误差带来的零值误差。为此，可以测量主时钟与时标到达时刻的时间差，并用该时间差补偿发送时刻，使发送时刻相对收时标以一个固定的时延，降低发送的抖动。
[0039]在实施例中，发送时刻可以以1.9ns的步进进行±511个步进的调整，对应的调整值约为±970ns。同时，发送时刻的精确调整可用于修正各个定时模块之间的个体差异，使本实用新型中的定时模块的零值一致性很好。
[0040]关于本实用新型中定时系统节点的位置参数设定:
[0041]由于本实用新型中定时模块的定时的物理路径是由定时模块-卫星-控制中心决定的，因此，卫星和控制中心的空间位置参数对于定时精度影响很大，将卫星位置与控制中心位置设置于定时模块参数中，可进一步提高定时模块的定时精度。
【主权项】
1.一种基于北斗RDSS系统的双向定时模块，其特征在于:包括收发天线模块、收发通道模块、数字处理模块以及用户终端； 所述收发天线模块通过有源天线接收信号并传输至收发通道模块，以及通过有源天线将从收发通道模块接收的信号发射出去； 所述收发通道模块中包括第一射频放大电路和第二射频放大电路，第一射频放大电路将从收发天线模块收到的北斗卫星信号依次传输通过第一混频器、带通滤波器、自动增益控制电路、第二混频器、低通滤波器、基带放大电路和AD转换器得到数字量化的信号，然后再将信号传输至数字处理模块； 所述数字处理模块包括接收扩频码模块、数字正交下变频器和CPU，所述数字正交下变频器从数字处理模块接收数字信号，且数字正交下变频器上并联有信号捕获器、信号跟踪器和信号解扩器，解扩器解扩后的信号依次通过解调器和译码器后传输至CPU处理，所述CPU将处理后的数字信号依次发送至同步串口器、扩频调制器和码片形成器，然后再经由收发通道模块中的第一 DA转换器转为模拟信号，该模拟信号再依次通过低通滤波器、驱动放大器、BPSK调制器和第二射频放大电路，经过第二射频放大电路放大后的信号从收发天线模块发射出去； 所述用户终端与CPU之间相互连通。
2.根据权利要求1所述的基于北斗RDSS系统的双向定时模块，其特征在于:所述收发天线模块包括接收信号端和发射信号端；接收信号端通过有源天线将收到的北斗卫星信号依次传输至接收滤波器和低噪声放大器，然后传输至收发通道模块；发射信号端将依次通过发送滤波器滤波和功放器放大后的信号经有源天线发射出去。
3.根据权利要求1所述的基于北斗RDSS系统的双向定时模块，其特征在于:所述数字处理模块中还设有能量检测器，能量检测器的两端分别连接于AD转换器和第二 DA转换器，第二 DA转换器的另一端分别连接于自动增益控制电路和16.32MHZ参考源。
4.根据权利要求3所述的基于北斗RDSS系统的双向定时模块，其特征在于:所述16.32MHZ参考源与数字正交下变频器之间设置有三倍频电路，16.32MHZ参考源的另一端还分别连接于两个本地时钟振荡电路，且该两个本地时钟振荡电路的另一端分别连接于第一混频器和第二混频器。
5.根据权利要求1所述的基于北斗RDSS系统的双向定时模块，其特征在于:所述数字处理模块中还设有发送定时器，发送定时器分别连接于同步串口器和发送扩频编码器且发送扩频编码器与扩频调制器相连接。
6.根据权利要求1所述的基于北斗RDSS系统的双向定时模块，其特征在于:所述CPU与用户终端之间还分别连通有用户串口、调试串口、SM卡口和IPPS接口。
7.根据权利要求1所述的基于北斗RDSS系统的双向定时模块，其特征在于:还包括电源及接口电路；所述收发通道模块和数字处理模块均设有电压转换模块。
【专利摘要】本实用新型公开一种基于北斗RDSS系统的双向定时模块，包括收发天线模块、收发通道模块、数字处理模块以及用户终端。本实用新型中的发送时刻的精确调整可用于修正各个定时模块之间的个体差异，使定时模块的零值一致性很好，并且定时模块中可以设定定时系统节点位置参数，进一步降低系统误差，提高定时精度。
【IPC分类】G04R20-02
【公开号】CN204515361
【申请号】CN201520148273
【发明人】陈伏州, 沈飞, 马志荣, 何涛, 徐爱国, 吴文南, 郭晓然, 李林红, 李旭
【申请人】江苏北斗卫星应用产业研究院有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年3月16日