GPS信号智能分路系统的制作方法

本实用新型涉及电子技术领域，尤其指一种GPS信号智能分路系统。

背景技术：

随着经济的发展，GPS定位技术已经渐渐的走入了人们的生活中，人们在出行或者贵重物品防盗防丢中常常运用到GPS定位技术，而目前市面上的用户设备或用户产品大都采用GPS接收机，以用于从GPS卫星收到信号并利用传来的信息计算其三维位置及时间等。而GPS接收机一般包括有接收天线、功分器等。

目前市面上的GPS接收机大都只有一接收天线，其信号接收效果不佳，进而导致功分器输入的信号不佳。而且该种GPS信号系统不能智能控制以及检测、监测，需要人工操作处理，费事费时。

技术实现要素：

针对背景技术所面临的问题，本实用新型的目的在于实现卫星信号的智能化控制和管理的GPS信号智能分路系统。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术手段一种GPS信号智能分路系统，包括：一天线模块，所述天线模块连接一主机，所述主机连接一功分器转发模块，所述功分器转发模块连接多个从机，所述主机还连接一PC端控制模块；所述天线模块设有第一天线和第二天线，所述第一天线与所述第二天线连接一双天线检测结构，所述双天线检测结构与所述主机以及一射频开关结构连接，所述射频开关结构与所述主机以及所述功分器转发模块连接；所述主机设有一主控模块接收控制信息和发送控制命令；所述功分器转发模块输出八路卫星信号，每一路卫星信号分别连接一所述从机；所述从机设有功分器单片机和状态显示板单片机，所述从机输出八路卫星信号，每一路卫星信号分别连接一信号使用设备；所述PC端控制模块通过网络串口与所述主控模块通信，远程操作和监测所述主控模块。

进一步地，所述双天线检测结构的输入端口设有电压检测电路检测输入电压。

进一步地，所述射频开关结构设有第一输入口、第二输入口和输出口，所述第一输入口与所述第二输入口分别连接所述第一天线和所述第二天线，所述输出口连接所述功分器转发模块。

进一步地，一电源模块连接所述主控模块，所述电源模块设有功分器转发模块电源和射频开关结构电源。

进一步地，所述主控模块设有一输出状态指示用于显示主机输出端口的不同状态。

进一步地，所述主控模块设有一告警蜂鸣器和一干接点告警，所述告警蜂鸣器与所述干接点告警连接。

进一步地，所述主控模块设有一LCD屏幕，所述LCD屏幕与所述天线模块、所述功分器转发模块及所述PC端控制模块连接。

进一步地，所述功分器转发模块设有主功分器和从功分器，所述主功分器与所述从功分器相互连接，所述主功分器与所述天线模块连接，所述从功分器与所述从机连接，所述主功分器以及所述从功分器均与所述主控模块连接。

与现有技术相比，本实用新型采用上述技术方案具有以下有益效果：所述主机设有一主控模块接收控制信息和发送控制命令，对该系统实现智能控制，所述天线模块设置天线检测结构以及射频开关结构保证GPS信号稳定性好、准确性高，能够实现自动监控天线状态并切换接入天线，可以实现无人操作，提高信号转发系统稳定性。所述PC端控制模块作为后台操作，可以实现远程操作和监控。

附图说明

图1为本实用新型的GPS信号智能分路系统的设计流程图；

图2为本实用新型的GPS信号智能分路系统的主机与从机的连接结构图；

图3为本实用新型的GPS信号智能分路系统的主机原理框图；

图4为本实用新型的GPS信号智能分路系统的功分器转发模块的原理框图。

具体实施方式

为便于更好的理解本实用新型的目的、结构、特征以及功效等，结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

如附图1至附图4示，本实用新型的GPS信号智能分路系统，包括：一天线模块，所述天线模块连接一主机，所述主机连接一功分器转发模块，所述功分器转发模块连接多个从机，所述主机还连接一PC端控制模块，所述主机设有一主控模块，所述主控模块设有一主控单片机。本实用新型采用主机从机结构，使用1U机箱做主机，最大带载8台从机，每台从机分配8路信号输出，实现最大64路主从结构信号输出。

如附图1至附图4示，所述主机设有一主控模块接收控制信息和发送控制命令。所述主控模块负责整个系统的信息处理和功能实现，接收控制信息，发送控制命令给其它模块实现控制功能，处理反馈信息，实现实时监测，判断系统状态并给出相应指令实现智能控制。所述主控模块设有一GPS芯片和所述主控单片机。12V直流电源和48V主备直流电源输入所述主控模块中。所述主控模块设有一输出状态指示用于显示主机输出端口的不同状态。所述主控模块设有网络串口与外界连接。所述主控模块设有按键以及指示灯供使用者操作。所述主控模块设有一告警蜂鸣器和一干接点告警，所述告警蜂鸣器与所述干接点告警连接。所述主控模块设有一LCD屏幕，所述LCD屏幕与所述天线模块、所述功分器转发模块及所述PC端控制模块连接。所述主控模块设有一电源开关和电源指示灯用来控制以及显示该系统的电源工作状态。

如附图1至附图4示，所述天线模块设有第一天线和第二天线，所述第一天线与所述第二天线连接一双天线检测结构，所述双天线检测结构与所述主机以及一射频开关结构连接，所述射频开关结构与所述主机以及所述功分器转发模块连接。所述双天线检测结构的输入端口设有电压检测电路检测输入电压。所述射频开关结构设有第一输入口、第二输入口和输出口，所述第一输入口与所述第二输入口分别连接所述第一天线和所述第二天线，所述输出口连接所述功分器转发模块。

如附图1至附图4示，所述第一天线和所述第二天线接入信号输入，第一天线输入端口以及第二天线输入端口均有所述电压检测电路，检测端口电压通过串行通信发送到主机。所述双天线检测结构还可以检测天线状态，天线状态为短路、开路或正常接入。短路或开路都会提示系统故障并告警，通过接入所述主机的红色LED指示灯闪烁来表示告警并进行切换。

如附图1至附图4示，所述第一天线和所述第二天线的切换：使用所述射频开关结构作天线切换器件，从所述主控模块接入+12V直流电源，和主控单片机进行控制连接，所述射频开关结构设有第一输入口、第二输入口和输出口，所述第一输入口与所述第二输入口分别连接所述第一天线和所述第二天线，所述输出口连接所述功分器转发模块，实现可选择的双天线接入，所述射频开关结构利用给它的不同电平信号来进行切换，实现天线切换。

如附图1至附图4示，天线切换方式分两种：手动切换天线和自动智能切换天线。手动切换天线时，为手动选择天线，可按键操作选择天线，不会智能自动切换，手动按键时主控单片机收到按键信息并发送TTL电平给所述射频开关结构，从而切换接入天线。自动智能切换天线时，为自动智能切换天线，当其中一个天线故障可自动切换到另为一个天线，具体为：当天线短路或开路，功分器识别天线端口电压并发送至主控单片机，所述主控单片机判断后处理并发送TTL电平给所述射频开关结构来实现天线切换。当天线信号较差，功分器发送的信号经过GPS芯片处理后发送给主控单片机，判断并发送TTL电平给所述射频开关结构来实现天线切换。系统开启选择智能选择天线模式，天线会以每分钟一次的频率自动切换，当系统选择天线后停止切换，若天线无法选定(故障)会以每分钟一次的频率自动切换，十分钟后系统判定短时间内天线无法修好，会以10分钟每次的频率自动切换140次后停止切换。LCD屏幕会显示当前使用的天线模式和接入天线的信号质量，指示灯会表示当前接入的天线，按键可以选择天线模式，若天线故障红色告警指示灯闪烁，若信号无法锁定绿色卫星信号锁定指示灯会熄灭。本系统可以使用网络串口在后台PC端控制天线接入模式、观察天线信号质量、监控天线运行状态。

如附图1至附图4示，所述功分器转发模块输出八路卫星信号，每一路卫星信号分别连接一所述从机。所述功分器转发模块设有主功分器和从功分器，所述主功分器与所述从功分器相互连接，所述主功分器与所述天线模块连接，所述从功分器与所述从机连接，所述主功分器以及所述从功分器均与所述主控模块连接。

如附图1至附图4示，所述功分器转发模块实现信号转发时，由所述射频开关结构的所述输出端接入所述主功分器，所述主功分器分出2路信号，其中一路接入所述主控模块用来采集信号并显示信号质量经纬度，可以通过连接所述主控模块的所述LCD屏幕和所述PC端控制模块显示信号质量和经纬度，另外1路接入从功分器输出8路卫星信号，即主机实现输出8路卫星信号。

如附图1至附图4示，所述功分器转发模块实现馈电连接时，可单独控制各端口的馈电连接，每个功分器都由STC15W404AS单片机做控制芯片与主控单片机进行串行通信，TX为发送端，RX为接收端，串口连接为发送接接收。每个功分器输出端口都有馈电控制和电压反馈电路，通过串行通信主控模块可以控制各功分器单片机从而控制各端口馈电连接，功分器各端口也可以检测端口电压通过串行通信发送到主控模块，由主控模块连接的LCD屏幕和PC端控制模块显示各端口馈电连接(有无馈电)和端口使用状态(短路、开路或正常接入)。

如附图1至附图4示，所述从机设有功分器单片机和状态显示板单片机，所述从机输出八路卫星信号，每一路卫星信号分别连接一信号使用设备。所述从机使用1分8智能功分器，实现主机信号扩展，内部使用单片机做端口状态读取和显示系统，功分器单片机和状态显示板单片机进行串行通信，当功分器输出端口不通电，外部有电压接入功分器单片机检测到端口电压单片机程序判定为接入BBU，通过单片机串行通信发送到状态显示板单片机，进行状态显示。

如附图1至附图4示，所述PC端控制模块通过网络串口与所述主控模块通信，远程操作和监测所述主控模块。通过网络串口实现与主控模块的通信，可以实现远程操作和监测本系统，实现天线选择和天线模式选择控制，天线状态监测，功分器端口馈电连接控制和监测，接入系统信号质量的监测。

如附图1至附图4示，一电源模块连接所述主控模块，所述电源模块设有功分器转发模块电源和射频开关结构电源。

如附图1至附图4示，本实用新型的目的是实现卫星信号的智能化控制和管理，具有智能切换接入天线并可以同时检测两路天线的连接状态，提前知道备路天线是否故障，提前更换天线保证信号系统的稳定可靠，有后台管理和监测功能，可以实时查看经纬度、信号质量和接入天线，可以查看并设置功分器输出端口馈电连接，天线或信号故障、功分器输出端口接入故障会及时告警，输出端口有指示灯指示输出端口连接状态。

如附图1至附图4示，本实用新型技术方案优点在于：智能控制，稳定性好，准确性高，能够实现自动监控天线状态并切换接入天线，可以实现无人操作，提高信号转发系统稳定性，智能监测输出端口馈电连接状态，实时反应，解决无法即时更改馈电连接问题，输出短路和开路告警，自动检测输出连接和天线输入故障，PC端后台操作，可以实现远程操作和监控，同步分路系统减少GPS/北斗天线数量，地铁等室内覆盖工程场景，BBU机房距离GPS安装天面的路由过长，并且走线空间有限、无法采用粗馈线，通过同步分路系统放大和分配为多路GPS信号，并且多路信号同步无差异，系统更加稳定。

以上详细说明仅为本实用新型之较佳实施例的说明，非因此局限本实用新型的专利范围，所以，凡运用本创作说明书及图示内容所为的等效技术变化，均包含于本实用新型的专利范围内。