一种支持北斗和gps双模的定位模块中北斗b1和gps的l1基带通道合一的方法
【专利摘要】一种支持北斗和GPS双模的定位模块中GPS的L1和北斗B1基带处理通道合一的方法，把GPS民用L1链路和北斗B1链路的基带信号处理合二为一，通过软件配置来选择分别处理GPS民用L1链路和北斗B1链路的基带信号，减少芯片资源使用量，使芯片内部更加紧凑，减低成本和功耗。
【专利说明】一种支持北斗和GPS双模的定位模块中北斗B1和GPS的L1 基带通道合一的方法 所属【技术领域】
[0001] 本发明涉及GPS定位和北斗定位领域，更具体地涉及到GPS和北斗双模定位模块 的基带处理过程中，GPS的L1和北斗B1通道合一的处理方法。
【背景技术】
[0002] 随着北斗系统民用B1链路接口文件公布，兼容GPS民用L1链路的北斗/GPS双模 定位模块已经大量出现，目前这些模块基带部分的处理方法都是独立通道，每个通道专门 处理GPS民用L1链路或北斗B1链路，在单GPS或北斗工作模式时，其他通道都处于空闲状 态，资源和功耗都是浪费。
[0003] 定位模块的基带部分一般从数字中频开始，即中频AD输出，到相关器输出结果为 止，后续处理一般采用处理器。目前GPS民用L1链路基带的处理方法如图1所示，北斗B1 链路基带的处理方法如图2所示，图1和图2虚线的左侧部分一般称为基带处理，功能描述 如下：
[0004] 1)图1和图2中IF(数字中频）的数据位宽一般为1?4,根据性能要求有所不 同。
[0005] 2)中频信号分别和同频的正弦和余弦信号相乘混频，输出I和Q两个方向的幅值。
[0006] 3)每个卫星都采用一个不同是伪随机码来区分，I和Q两个方向的幅值分别和伪 随机码相关、积分进行解扩。
[0007] 4)积分结果输出给后续的处理器继续处理运算。
[0008] 由于GPS民用L1链路和北斗B1链路信号采用了不同的调制方式，并且扩频码序 列产生的方法也有差别，所以目前都采用独立基带通道来分别处理GPS民用L1链路和北斗 B1链路的基带信号。
[0009] 本发明在现有技术的基础上，把GPS民用L1链路和北斗B1链路的基带信号处理 合二为一，通过不同配置来分别处理GPS民用L1链路和北斗B1链路的基带信号，减少芯片 资源，使芯片内部更加紧凑，减低成本和功耗。
【发明内容】
[0010] GPS民用L1链路基带信号和北斗B1链路基带信号有两个主要差别：
[0011] 1)GPS民用L1链路基带信号采用BPSK调制方式，数据解调时只要考虑0和1两个 相位值，北斗B1链路基带信号采用QPSK调制方式，数据解调时需要考虑00,01，10和11四 个相位值，所以GPS的L1链路基带解调每一个时钟只用一位伪随机码位，而北斗B1链路基 带解调每个时钟需要用到两位伪随机码位。
[0012] 2)GPS民用L1链路基带扩频的伪随机码（也称为C/A码）采用两个十级m序列的 多项式产生，北斗B1链路的伪随机码采用两个十一级m序列的多项式产生。
[0013] 本发明中采用一个选择开关，由软件配置来选择实现GPS民用L1链路基带信号处 理或北斗B1链路基带信号处理，功能框图如图3所示。开关控制下列两个个状态的切换：
[0014] 1)控制正弦表和余弦表是否需要90°移相切换，逻辑关系为：在GPS方式下禁止 移相切换，在北斗方式下允许切换，切换状态由北斗B1链路的伪随机码的一位来控制。
[0015] 2)控制伪随机码的产生方式，在GPS方式下采用两个十级m序列的多项式产生伪 随机码，在北斗方式下采用两个十一级m序列的多项式产生伪随机码。
[0016] 下面根据图1、图2和图3示意详细叙述一下该发明的工作过程：
[0017] 1)图1和图2分别描述了 GPS民用L1链路基带信号和北斗B1链路基带信号的处 理流程。
[0018] 2)如图3所示，当软件选择GPS方式时正弦表和余弦表的输出不允许90°移相， 伪随机码采用两个十级m序列的多项式产生。
[0019] 3)当软件选择北斗方式时正弦表和余弦表的输出允许90°移相，是否移相由伪 随机码的一位来控制，伪随机码采用两个十一级m序列的多项式产生。
[0020] 与目前的处理方法相比：第一点，应用本发明的GPS/北斗双模接收机，在相同性 能的情况下，减少了一半的通道数量。第二点，由于通道数量的减少，相应的降低了成本和 功耗。
【专利附图】
【附图说明】：
[0021] 图1GPS民用L1链路的基带处理原理示意图；
[0022] 图2北斗B1链路的基带处理原理示意图；
[0023] 图3本发明在基带处理应用中控制逻辑示意图；
[0024] 图4应用本发明的GPS/北斗双模接收机内部模块关系及原理示意图。 具体实施例：
[0025] 下面结合具体GPS/北斗双模接收机应用对本发明作进一步详细的说明。
[0026] 如图4所示，这是一个通用的定位接收机模块的原理框图，GPS的L1链路的载波频 率为1575. 42MHz，北斗B1链路的载波频率为1561. 098MHz，射频信号部分的处理可以通过 改变本振频率来满足两种工作模式的切换，也可以设计成两个独立的L1和B1射频通道同 时工作。图4中的数字接收机基带通道（1?N)用了完成多个卫星信号基带部分的处理， 一般由专用的ASIC芯片来实现，本发明应用于该部分的设计。目前的数字接收机基带通道 是区分B1链路和L1链路的，GPS/北斗双模接收机需要设计两组独立的基带处理通道，实 际应用时，模块不可能同时接收处理那么多的卫星信号，而且也没有必要，好多通道大部分 时间处于空闲状态。
[0027] 目前GPS/北斗双模接收机提供的定位计算模式有三种：GPS模式、北斗模式和GPS 北斗联合模式，这三种模式都只用到部分通道卫星的数据参与定位计算。例如能接收到L1 链路GPS卫星数量最多不超过12颗，目前能接收到B1链路的北斗卫星数量也不超过12颗， 通常的设计方法就至少需要24个基带处理通道，一组12路L1链路的GPS通道和一组B1 链路的北斗通道。考虑到计算工作量大小，一般选择位置相对比较合适的4?8颗卫星参 与定位计算。
[0028] 假如图4是一款14通道的GPS/北斗双模接收机，基带通道处理采用了本发明，可 以根据需要配置成GPS模式或北斗模式，下面详述本发明在GPS北斗联合模式下的工作过 程中的具体应用：
[0029] 1)上电，冷启动（接收机上没有任何保留数据）。
[0030] 2)设置14个通道为北斗方式，因为目前亚太地区上空有位置确定的5颗GE0卫 星、5颗位置变化较小的IGS0卫星和4颗位置不能确定的ΜΕ0卫星，同时搜索这14颗卫星， 可以减少第一次定位输出的时间，利用北斗方式先输出位置时间信息。
[0031] 3)搜索结束后，把没有搜到北斗卫星的通道改变模式开始搜GPS卫星，直到搜到 GPS卫星数据。
[0032] 4)根据当前时间和接收机模块位置、北斗星历、GPS星历数据选择更加合适位置 的卫星数据参与定位计算，提高输出数据精度。
[0033] 综上所述，采用本发明的GPS/北斗双模接收机满足应用的需求，降低了成本和功 耗。
【权利要求】
1. 一种支持北斗和GPS双模的定位模块中GPS的L1和北斗B1基带通道合一的方法， 其特征在于，包括以下步骤： 在支持北斗和GPS双模的定位模块中把GPS民用L1链路和北斗B1链路的基带信号处 理通道合二为一，通过软件或者硬件设置来分别处理GPS民用L1链路或北斗B1链路的基 带信号。
2. 权利要求在定位模块把GPS民用L1链路和北斗B1链路的基带信号处理通道合二为 一，通过软件或者硬件设置来分别处理GPS民用L1链路或北斗B1链路的基带信号。
【文档编号】G01S19/33GK104062670SQ201310093224
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2013年3月22日 优先权日:2013年3月22日
【发明者】刘富强 申请人:刘富强