北斗大容量水情数据传输接收机的制作方法

本发明专利属于卫星导航系统终端设备领域，涉及一种利用我国北斗卫星定位系统的北斗大容量水情数据传输接收机。

背景技术：

随着北斗卫星导航技术的发展，北斗终端设备也在往多功能，高精度，高集成等方向发展。现已广泛应用于导航、定位、应急指挥调度、作战演习等领域。

水情监测终端大都在野外，人烟稀少的地区，基站少，gprs信号弱，且有时没有信号，所以利用北斗卫星通信可以很好的解决这个问题，但目前市场上还没有集成北斗卫星通信、定位、wifi通信、gprs通信于一体，且单次可传输3kbit水情数据的北斗通信接收机，水情监测数据大都在2kbit左右，普通北斗接收机单次只能传输500bit左右数据，不能满足水情监测行业需求。

所以，为了满足用户对水情数据传输的要求，设计制作了北斗大容量水情数据传输接收机。

技术实现要素：

本发明专利的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，提供一种融合北斗卫星通信、定位、授时、wifi通信、gprs通信于一体且单次可传输3kbit水情数据的北斗大容量水情数据传输接收机。

为实现上述发明目的而采用的技术解决方案是这样的：所提供的北斗大容量水情数据传输接收机由天线模块（1）、射频模块（2）、信息处理板（3）、电源模块（4）组成。天线模块（1）的输出/输入端与主机射频模块（2）的输入/输出端相连，射频模块（2）的输出/输入端与信息处理板（3）的输入/输出端相连，电源模块（4）的输出与信息处理板（3）的输入相连，该北斗大容量水情数据传输接收机中信息处理板是实现北斗大容量水情数据传输接收机的核心模块。

本发明专利技术方案的实现还在于：北斗大容量水情数据传输接收机中的天线模块（1）的输出/输入端与射频模块（2）的输入/输出端相连，同时天线模块（1）的输出端与信息处理板（3）的输入端相连。

本发明专利技术方案的实现还在于：北斗大容量水情数据传输接收机中的信息处理板（3）由b1/l1模块（31）、arm（32）、wifi模块（33）、gprs模块（34）组成，b1/l1模块（31）与arm（32）相连，wifi模块（33）与arm（32）相连，gprs模块（34）与arm（32）相连，信息处理板（3）输出串口和1pps等信息。

本发明专利技术方案的实现还在于：北斗大容量水情数据传输接收机中的电源模块（4）由芯片lt1963est（41）组成，外部输入12v与lt1963est（41）相连，lt1963est（41）向信息处理板（3）供电。

本发明专利所述北斗大容量水情数据传输接收机的工作流程分为数据的采集和发送两部分。

一、数据的采集过程

数据的采集过程是指将水情监测设备将存储的水情数据采集到信息处理板，信息处理板处理板对数据进行重新编码，然后进行数据压缩并存储。

二、数据的发送过程

信息处理板中的arm将需要发射的数据送往射频模块，射频模块将信号发射出去。同时经gprs模块将数据发送出去。

本发明专利在北斗大容量水情数据传输接收机的设计中，采用了下列方法：

1.北斗通信技术

北斗通信其实就是可以看做是现在人们平时用的“短信息”，可以发布140个字的信息，既能够定位，又能显示发布者的位置。另外，在海洋、沙漠和野外这些没有通信和网络的地方，可以定位自己的位置，并能够向外界发布数据信息。可以实现双向通信，提供的指挥端机可进行一点对多点的广播传输，为各种平台应用提供了极大便利。

北斗通信过程：

(1)北斗通信发送方首先将包含接收方id号和通信内容的通信申请信号加密后通过卫星转发入站;

(2)地面中心站接收到通信申请信号后，经脱密和再加密后加入持续广播的出站广播电文中，经卫星广播给用户;

(3)接收方用户机接收出站信号，解调解密出站电文，完成一次通信。

与定位功能相似，北斗通信的传输时延约0.5秒，通讯的最高频度也是1秒1次。

2.数据压缩技术

北斗大容量水情数据传输终端使用自己设计的一个编码库来保存最近发现的符号。当遇到一个符号时，首先会在编码库中查找它，检查是否已经存储过了。如果是，那么输出将只包含编码库入口的引用（通常是一个偏移量），而不是整个符号。

同时使用一个滑动窗口来自适应地追踪最近发现的符号。这种情况下，一个符号只在相对较近发现时才会保存在编码库中。否则，符号被剔除（之后再出现可能会重新加入编码库）。这个过程防止符号编码库变得过大，并利用了一个事实，即序列中的符号会在相对短的窗口内重复出现。

综合采用上述设计结构和方法后，即可使北斗大容量水情数据传输接收机具有单次传输3kbit水情数据的传输能力，做到了信息全地域、无盲点、单次传输3kbit大容量水情数据，可广泛应用于水污染源监测、地表水监测、地表水体污染源、海洋环境污染源、河流湖泊监测、水库水质监测等领域。

附图说明

图1为该北斗大容量水情数据传输接收机的原理结构示意图。

图2为图1中信息处理板部分的结构示意图。

图3为图1中电源模块部分的结构示意图。

附图中各标号名称分别为：1-天线模块，2-射频模块型号为rxm7601，3-信息处理板，6-电源模块，31-b1/l1模块型号为atgm332d，32-arm型号为stm32f207，33-wifi模块型号为esp8266，34-gprs模块型号sim900a，41-lt1963est芯片。

具体实施方式

以下将结合附图和实施例对本发明专利内容做进一步说明，但本发明专利的实际制作结构并不仅限于下述的实施例。

参见图1，本发明专利所述的北斗大容量水情数据传输接收机由天线模块（1）、射频模块（2）、信息处理板（3）、电源模块（4）组成。天线模块（1）的输出/输入端与主机射频模块（2）的输入/输出端相连，射频模块（2）的输出/输入端与信息处理板（3）的输入/输出端相连，电源模块（4）的输出与信息处理板（3）的输入相连。

在图2给出的实施例结构中，信息处理板（3）由b1/l1模块型号为atgm332d（31）、arm型号为stm32f207（32）、wifi模块型号为esp8266（33）、gprs模块型号sim900a（34）组成，b1/l1模块型号为atgm332d（31）与arm型号为stm32f207（32）相连，wifi模块型号为esp8266（33）与arm型号为stm32f207（32）相连，gprs模块型号sim900a（34）与arm型号为stm32f207（32）相连，信息处理板（3）输出串口和1pps等信息。

在图3给出的实施例结构中，电源模块（4）由芯片lt1963est（41）组成，外部输入12v与lt1963est（41）相连，lt1963est（41）向信息处理板（3）供电。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种北斗大容量水情数据传输接收机，由天线模块、射频模块、信息处理板、电源模块组成，与现有技术相比，本发明具北斗卫星通信、定位、授时、WIFI通信、GPRS通信功能，够做到信息全地域、无盲点、单次传输3Kbit大容量水情数据，可广泛应用于水污染源监测、地表水监测、地表水体污染源、海洋环境污染源、河流湖泊监测、水库水质监测等领域。

技术研发人员：苟东
受保护的技术使用者：西安康帕斯电子科技有限公司
技术研发日：2017.09.21
技术公布日：2017.12.05