一种基于北斗卫星的数据发送终端的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于北斗卫星的数据发送终端，包括：嵌入式信号处理器和发射天线，两者之间设有调制器、上变频器和功放电路，且还设有一频率源，与上变频器和嵌入式信号处理器相连接。综上所述，本实用新型基于北斗卫星的数据发送终端，其可以在现有北斗用户机的工作模式在只有单向通信业务的应用场合下，可以省略接收通信链路，相应的与定位有关的解算处理也可省略，从而可以降低设备软硬件复杂性及功耗。
【专利说明】一种基于北斗卫星的数据发送终端
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于北斗卫星的数据发送终端。
【背景技术】
[0002]目前，北斗一号系统用户已经超过35000台，随着系统的不断发展，各种应用需求不断涌现，并逐渐渗入到国防现代化建设和国民经济的各个领域。北斗一号现有用户数量仍远小于系统容量，并且由于出入站信号体制不同，系统入站容量远大于出站容量。
[0003]2、现有北斗用户机正常工作时包含有收、发两个通信链路。
[0004]3、现有北斗用户机发送短信前需先锁定卫星通道信息，具体的工作流程如下图1所示。
[0005]如上图所示，用户数据发送之前需跟卫星终端进行通信，锁定卫星通道信息后才能发送，针对只有单向通信业务需求的用户时效率较低。
实用新型内容
[0006]本实用新型在于解决现有技术的缺点，提供了一种只发不收的客户端。
[0007]本实用新型解决上述技术问题所采取的技术方案如下:
[0008]一种基于北斗卫星的数据发送终端，包括:嵌入式信号处理器和发射天线，两者之间设有调制器、上变频器和功放电路，且还设有一频率源，与上变频器和嵌入式信号处理器相连接。
[0009]进一步地，优选的是，设有输入数据接口，且其选取RS233、RS422和USB之一或者全部，且输入数据接口与所述嵌入式信号处理器相连接在一起。
[0010]进一步地，优选的是，嵌入式信号处理器连接SDRAM和FLASH。
[0011]进一步地，优选的是，还设有用户IC卡接口。
[0012]综上所述，本实用新型基于北斗卫星的数据发送终端，其可以在现有北斗用户机的工作模式在只有单向通信业务的应用场合下，可以省略接收通信链路，相应的与定位有关的解算处理也可省略，从而可以降低设备软硬件复杂性及功耗。
[0013]本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]下面结合附图对本实用新型进行详细的描述，以使得本实用新型的上述优点更加明确。
[0015]图1是现有技术的基于北斗卫星的数据发送终端的流程示意图；
[0016]图2是本实用新型基于北斗卫星的数据发送终端的结构示意图；
[0017]图3是本实用新型基于北斗卫星的数据发送终端的流程示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合具体实施例对本实用新型进行详细地说明。
[0019]具体来说，本实用新型基于北斗卫星的数据发送终端，其仅仅具有只发不收的工作模式，其工作流程如图2所示:
[0020]如上图2所示，该种设计，用户数据发送过程无需锁定卫星通道信息，直接进行发送。
[0021]故数据发送终端设计时只保留发射通道，包括发嵌入式处理器、输入数据接口、用户卡接口、扩频码序列生成模块、射频通道和发射天线。
[0022]具体来说，其结构如图3所示，包括:嵌入式信号处理器和发射天线，两者之间设有调制器、上变频器和功放电路，且还设有一频率源，与上变频器和嵌入式信号处理器相连接。
[0023]进一步地，优选的是，设有输入数据接口，且其选取RS233、RS422和USB之一或者全部，且输入数据接口与所述嵌入式信号处理器相连接在一起。
[0024]进一步地，优选的是，嵌入式信号处理器连接SDRAM和FLASH。
[0025]进一步地，优选的是，还设有用户IC卡接口。
[0026]其中，各个部件的具体说明如下:
[0027]1.嵌入式处理器
[0028]北斗数据发送终端的核心是嵌入式处理器，其主要功能是完成用户机的控制、现场数据采集设备的接口、入站信息打包生成、用户身份验证等。
[0029]本方案采用Samsung公司的S3C2410A处理器，该处理器可工作在200MHz主频，具有丰富的接口资源，包括RS232、RS422、USB和100M以太网，提供工业级工作温度范围。该处理器可运行操作系统，如WINCE、LINUX、Vxfforks等，方便与以太网的连接和传输控制。
[0030]2.输入数据接口
[0031]北斗数据发送终端提供常用的各种数据接口，包括RS232、RS422和USB，S3C2440A片内已包含上述各种接口资源，外部只需扩展电气连接。其中，用MAX3221提供一路RS232接口，SNl 168 提供一路 RS422 接口，NET2272 提供一路 USB2.0 接口。
[0032]3.用户卡接口
[0033]智能卡采用CPU卡，卡座采用标准小型SM卡座，通过标准RS232接口与ARM处理器连接，协议规范满足《北斗一号普通型用户机智能卡接口技术要求》(中国人民解放军定位总站2004年6月)。
[0034]4.扩频码序列生成
[0035]欲发送的信息码速率为16Kbps (1、Q两路各为8Kbps)，分别采用卷积码方式编码后，调制到4.08MHz的PN码上，形成码速率为4.08Mbps的扩频码序列，送到射频前端进行载波调制。信息码通过外部接口输入，扩频码由ARM按照约定的生成多项式产生，扩频过程在ARM内部通过软件实现，保存在RAM中，按照4.08MHz的速度输出，输出接口采用ARM标准I/O 口的其中一位。
[0036]5.射频通道
[0037]射频通道包含调制器、滤波器、功放等部分，调制器输入为4.08MHz的扩频码序列，输出为BPSK调制的调相信号，载波频率1615MHz，带宽4.08MHz，经过滤波和放大后，送入天线辐射。
[0038]6.发射天线
[0039]采用四臂螺旋天线。
[0040]其中，一般北斗用户机通过接收中心站报文获取分帧号，如果没有接收通道，则导致用户无法携带正确的响应分帧号入站，这将导致中心站的身份认证子系统在进行3DES算法时，其中一项由响应分帧号运算得出的输入参数无法正确给出，从而拒绝该用户入站。
[0041]并且，用户的身份认证码由基于北斗只发不收技术的数据发送终端根据响应帧号使用用户机内部的3DES算法运算得出，生成的身份认证码将同用户的通信信息一同携带入站。只发不收工作模式北斗数据终端的响应帧号采用特殊的固定帧号模式，即在用户机内部的3DES算法运算前，设置固定值“响应帧号”，该固定值应与用户机携带入站的响应帧号相同(大于0，小于1920的整数)，这样就能使用户机生成的身份认证码同I/O子系统运算得出的身份认证码匹配，从而解决入站身份认证问题。
[0042]此外，基于北斗只发不收技术的数据发送终端的主要用途是作为远程数据的发送终端，因此应具有小型化特点才能方便嵌入用户系统中，本方案采用单片嵌入式处理器ARM完成用户接口、发送数据生成、扩频等功能，同时，射频通道由于没有接收部分，体积、重量也将大大降低。本方案设计了通用的数据接口，提供标准RS232和RS422接口。
[0043]由于只发不收用户机没有接收定位信息的功能，对其测试时，测试系统需要作相应的改动，具体测试方法如下:
[0044](I)通过测试平台
[0045]只发不收用户机经信号收发备件测试系统与零值测试平台连接形成回路进行有线测试，通过零值测试平台监测显示数据，观察除伪距值以外其它入站信息是否正常，从而检验用户机发送信息是否正确。
[0046](2)接入北斗系统测试
[0047]有线测试信号接收可行后，将用户机接入北斗一号系统测试，使其无线发射入站通信申请，总站通过零值测试平台重点监测相应ID的用户机入站信息。中心站信息处理系统监视能否正常转发到信息服务系统，同时验证其对大系统正常工作的影响。
[0048]1、经过分析论证，用户机在只发不收的工作模式下，入站信号中响应分帧号和波束号的固定值设置只会影响测距结果和用户定位，对信号的捕获、跟踪、解调等没有影响；故针对只有单向通信业务需求的用户时，信号收发分系统项信息处理分系统提供的入站信息就能够保证用户的正常通信要求。
[0049]2、基于只发不收的用户机系统在保证正常通信的前提下省略了与接收有关的部件，包括接收天线、接收通道、数字接收机，因此硬件复杂度降低，相应体积变小、功耗降低。
[0050]3、在信号处理器中不需要卫星通道、波束信息的分析解算功能，软件复杂性降低，因此，与常规北斗用户机相比较，基于北斗只发不收技术的发送终端的发送效率大幅提高，功耗降低。
[0051]综上所述，采用基于北斗只发不收技术的数据发送终端作为远程数据的发送终端，具有小型化、高效率、低功耗的优点。
[0052]为了充分利用北斗入站容量资源，基于北斗只发不收技术的数据发送终端针对只有单向通信业务需求的用户，采用只发不收的工作模式，即用户机向中心发送通信申请，中心再将北斗入站链路收到的用户机通信内容由信息服务系统经地面网络转发至信宿方。
[0053]最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种基于北斗卫星的数据发送终端，其特征在于，包括:嵌入式信号处理器和发射天线，两者之间设有调制器、上变频器和功放电路，且还设有一频率源，与上变频器和嵌入式信号处理器相连接。
2.根据权利要求1所述的基于北斗卫星的数据发送终端，其特征在于，设有输入数据接口，且选取RS233、RS422和USB之一或者全部，输入数据接口与所述嵌入式信号处理器相连接在一起。
3.根据权利要求1或2所述的基于北斗卫星的数据发送终端，其特征在于，嵌入式信号处理器连接SDRAM和FLASH。
4.根据权利要求1或2所述的基于北斗卫星的数据发送终端，其特征在于，还设有用户IC卡接口。
【文档编号】H04B1/02GK204145460SQ201420535525
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年9月17日 优先权日:2014年9月17日
【发明者】赖礼楚, 张伟, 张鹏恺, 张博 申请人:西安中星伟业通信科技有限公司