便携式gps设备测试系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型实施例提供一种便携式GPS设备测试系统，所述系统包括：GPS数字信号生成器，GPS射频信号生成器，GPS射频信号放大器以及天线，GPS数字信号生成器与GPS射频信号生成器耦合，GPS射频信号生成器与GPS射频信号放大器耦合，GPS射频信号放大器与天线耦合。所述系统将生成的GPS数字信号输入GPS射频信号生成器后，GPS射频信号生成器将GPS数字信号转换为GPS射频信号，并通过GPS射频信号放大器将GPS射频信号的功率放大后通过天线发射出去，经过GPS设备测试系统产生的GPS信号可以被GPS接收装置接收到，可以用作测试GPS接收装置的可靠性以及稳定性的源输入信号。
【专利说明】
便携式GPS设备测试系统
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及测试领域，具体而言，涉及一种便携式GPS设备测试系统。
【背景技术】
[0002]目前，越来越多的移动设备和应用依赖于GPS接收装置来完成定位、导航和时间同步，但是目前尚且存在较少的针对这些应用功能的测试系统，导致这些功能无法得到充分测试，从而存在稳定性、可靠性方面的隐患。
【实用新型内容】
[0003]有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种便携式GPS设备测试系统。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案如下:
[0005]本实用新型实施例提供的一种便携式GPS设备测试系统，所述系统包括:GPS数字信号生成器，GPS射频信号生成器，GPS射频信号放大器以及天线，所述GPS数字信号生成器与所述GPS射频信号生成器耦合，所述GPS射频信号生成器与所述GPS射频信号放大器耦合，所述GPS射频信号放大器与所述天线耦合。
[0006]进一步的，所述GPS射频信号生成器为HackRF电路板。
[0007]进一步的，所述天线为鞭状天线。
[0008]进一步的，所述天线的工作频率为1400 — 1600MHZ。
[0009]进一步的，所述天线的增益为3dB。
[0010]进一步的，所述GPS射频信号放大器的中心频率1575.42MHZ。
[0011 ]进一步的，所述GPS射频信号放大器的增益为30dB。
[0012]进一步的，所述GPS射频信号放大器为两级。
[0013]进一步的，所述系统还包括GPS信号接收装置。
[0014]进一步的，所述GPS信号接收装置不止一个。
[0015]本实用新型实施例提供的一种便携式GPS设备测试系统，通过GPS数字信号生成器生成GPS数字信号，将所述生成的GPS数字信号输入GPS射频信号生成器后，经过GPS射频信号生成器将所述GPS数字信号转换为GPS射频信号，并通过GPS射频信号放大器将所述GPS射频信号的功率放大后通过天线发射出去，经过所述便携式GPS设备测试系统产生的GPS信号可以被GPS接收装置接收到，可以用作测试GPS接收装置的可靠性以及稳定性的源输入信号。
[0016]本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，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实施例而了解。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。
[0017]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0019]图1示出了本实用新型一个实施例提供的一种便携式GPS设备测试系统的结构示意图。
[0020]图2示出了本实用新型另一个实施例提供的一种便携式GPS设备测试系统的结构示意图。
[0021]图中标记具体为:
[0022]GPS数字信号生成器110、6?3射频信号生成器120、6?3射频信号放大器130、天线140、GPS信号接收装置150。
【具体实施方式】
[0023]下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0024]应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0025]图1示出了本实用新型实施例提供的一种便携式GPS设备测试系统。所述系统包括:GPS数字信号生成器110，GPS射频信号生成器120，GPS射频信号放大器130以及天线140，所述GPS数字信号生成器110与所述GPS射频信号生成器120耦合，所述GPS射频信号生成器120与所述GPS射频信号放大器130耦合，所述GPS射频信号放大器130与所述天线140耦合。
[0026]其中，所述GPS数字信号生成器110是可以是嵌入式硬件，如树莓派硬件平台，并在嵌入式硬件平台上运行嵌入式Linux系统，然后在所述嵌入式Linux系统中完成GPS数字信号的生成。但是可以理解的是，所述GPS数字信号生成器110也可以在普通计算机中实现，实施方式可以有多种，并不局限于上述所述方式。其中，在所述GPS数字信号生成器110中可以配置参数，通过控制GPS射频信号生成器120，生成测试设备所需的GPS射频信号。
[0027]进一步的，所述GPS射频信号生成器120为HackRF电路板。其中，HackRF，是一款覆盖频率最宽，而且价格最低廉的SDR板卡。并且HackRF是一款历史上首次从软件、固件、电路原理图和PCB板图完全开源而毫无保留的软件无线电平台，可以覆盖1MHz到6GHz的射频信号。
[0028]可以理解的是，所述GPS射频信号生成器120还可以为BladeRF电路板或者USRP电路板。其中USRP电路板的射频范围很宽，可以用不同的子板来覆盖不同的频段。BladeRF电路板可以支持300MHz到3.8GHz。可以理解的是，所述GPS射频信号生成器120的实施方式有多种，并不局限于上述所述方式。
[0029]可以理解的是，相对于目前采用FPGA来产生射频信号的系统而言，本实用新型提供的便携式GPS设备测试系统体积更加小，重量更加轻，并且能够脱离专用的计算机设备单独工作，增加了整个系统的便携性，使得实用新型提供的便携式GPS设备测试系统能够方便的挂载到其它设备上进行测试。
[0030]可以理解的是，为了进一步的使得本实用新型提供的便携式GPS设备测试系统能够更加便携，进一步的，所述天线140为鞭状天线140。其中，所述鞭状天线140是一种可弯曲的垂直杆状天线140，其长度一般为1/4或1/2波长。大多数鞭状天线140都不用地线而用地网。小型鞭状天线140常利用小型电台的金属外壳作地网。有时为了增大鞭状天线140的有效高度，可在鞭状天线140的顶端加一些不大的辐状叶片或在鞭状天线140的中端加电感等。短波鞭状天线140，车载的天线140—般为4米或6米，背负式为2.4米，船用的一般为10米，须也天线140调谐器配合使用。鞭状天线140的远场方向图为苹果状，垂直极化。
[0031]进一步的，所述鞭状天线140的工作频率为1400 — 1600MHZ。
[0032]进一步的，所述鞭状天线140的增益为3dB。
[0033]可以理解的是，本实用新型提供的便携式GPS设备测试系统中的天线140也可以采用八木天线140。其中，八木天线140是由一个有源振子、一个无源反射器和若干个无源弓I向器平行排列而成的端射式天线140。八木天线140有很好的方向性，较偶极天线140有高的增益。用它来测向、远距离通信效果特别好。如果再配上仰角和方位旋转控制装置，更可以随心所欲与包括空间飞行器在内的各个方向上的电台联络，这种感受从直立天线140上是得不到的。
[0034]进一步的，所述GPS射频信号放大器130的中心频率1575.42MHZ。
[0035]进一步的，所述GPS射频信号放大器130的增益为30dB。
[0036]进一步的，所述GPS射频信号放大器130可以设置为多级，优选的，可以设置两级GPS射频信号放大器130。设置两级GPS射频信号放大器130可以对从GPS射频信号生成器120输入的GPS射频信号实现多级功率放大。
[0037]本实用新型提供的便携式GPS设备测试系统中，通过GPS数字信号生成器110生成GPS数字信号，将所述生成的GPS数字信号输入GPS射频信号生成器120后，经过GPS射频信号生成器120将所述GPS数字信号转换为GPS射频信号，并通过GPS射频信号放大器130将所述GPS射频信号的功率放大后，通过天线140发射出去。
[0038]本实用新型实施例提供的一种便携式GPS设备测试系统，通过将GPS数字信号生成器110，GPS射频信号生成器120，GPS射频信号放大器130以及天线140依次进行耦合，并最终发射GPS射频信号，其中，所述GPS射频信号可以在所述GPS射频信号生成器120中通过调节载波频率进行改变，以生成测试设备所需的GPS射频信号，经过所述便携式GPS设备测试系统产生的GPS信号可以被GPS接收装置接收到，可以用作测试GPS接收装置的可靠性以及稳定性的源输入信号。
[0039]图2示出了本实用新型实施例提供的一种便携式GPS设备测试系统。所述系统包括:GPS数字信号生成器110，GPS射频信号生成器120，GPS射频信号放大器130、天线140以及GPS信号接收装置150，所述GPS数字信号生成器110与所述GPS射频信号生成器120耦合，所述GPS射频信号生成器120与所述GPS射频信号放大器130耦合，所述GPS射频信号放大器130与所述天线140耦合，所述GPS信号接收装置150与所述天线140耦合。
[0040]进一步的，所述GPS信号接收装置150不止一个。可以理解的是，通过天线140发射出来的GPS信号可以被多个GPS信号接收装置150接收，可以同时用于测试多台GPS设备的性會K。
[0041]进一步的，所述GPS数字信号生成器110是可以是嵌入式硬件，如树莓派硬件平台，并在树莓派硬件平台上运行嵌入式Linux系统，然后在所述嵌入式Linux系统中完成GPS数字信号的生成。但是可以理解的是，所述GPS数字信号生成器110也可以在普通计算机中实现，实施方式可以有多种，并不局限于上述所述方式。其中，在所述GPS数字信号生成器110中可以配置参数，通过控制GPS射频信号生成器120，生成测试设备所需的GPS射频信号。
[0042]进一步的，所述GPS射频信号生成器120为HackRF电路板。其中，HackRF，是一款覆盖频率最宽，而且价格最低廉的SDR板卡。并且HackRF是一款历史上首次从软件、固件、电路原理图和PCB板图完全开源而毫无保留的软件无线电平台，可以覆盖1MHz到6GHz的射频信号。
[0043]可以理解的是，所述GPS射频信号生成器120还可以为BladeRF电路板或者USRP电路板。其中USRP电路板的射频范围很宽，可以用不同的子板来覆盖不同的频段。BladeRF电路板可以支持300MHz到3.8GHz。可以理解的是，所述GPS射频信号生成器120的实施方式有多种，并不局限于上述所述方式。
[0044]可以理解的是，相对于目前采用FPGA来产生射频信号的系统而言，本实用新型提供的便携式GPS设备测试系统体积更加小，重量更加轻，并且能够脱离专用的计算机设备单独工作，增加了整个系统的便携性，使得实用新型提供的便携式GPS设备测试系统能够方便的挂载到其它设备上进行测试。
[0045]可以理解的是，为了进一步的使得本实用新型提供的便携式GPS设备测试系统能够更加便携，进一步的，所述天线140为鞭状天线140。其中，所述鞭状天线140是一种可弯曲的垂直杆状天线140，其长度一般为1/4或1/2波长。大多数鞭状天线140都不用地线而用地网。小型鞭状天线140常利用小型电台的金属外壳作地网。有时为了增大鞭状天线140的有效高度，可在鞭状天线140的顶端加一些不大的辐状叶片或在鞭状天线140的中端加电感等。短波鞭状天线140，车载的天线140—般为4米或6米，背负式为2.4米，船用的一般为10米，须也天线140调谐器配合使用。鞭状天线140的远场方向图为苹果状，垂直极化。
[0046]进一步的，所述鞭状天线140的工作频率为1400 — 1600MHZ。
[0047]进一步的，所述鞭状天线140的增益为3dB。
[0048]可以理解的是，本实用新型提供的便携式GPS设备测试系统中的天线140也可以采用八木天线140。其中，八木天线140是由一个有源振子、一个无源反射器和若干个无源弓I向器平行排列而成的端射式天线140。八木天线140有很好的方向性，较偶极天线140有高的增益。用它来测向、远距离通信效果特别好。如果再配上仰角和方位旋转控制装置，更可以随心所欲与包括空间飞行器在内的各个方向上的电台联络，这种感受从直立天线140上是得不到的。
[0049]进一步的，所述GPS射频信号放大器130的中心频率1575.42MHZ。
[0050]进一步的，所述GPS射频信号放大器130的增益为30dB。
[0051]进一步的，所述GPS射频信号放大器130可以设置为多级，优选的，可以设置两级GPS射频信号放大器130。设置两级GPS射频信号放大器130可以对从GPS射频信号生成器120输入的GPS射频信号实现多级功率放大。
[0052]本实用新型提供的便携式GPS设备测试系统中，通过GPS数字信号生成器110生成GPS数字信号，将所述生成的GPS数字信号输入GPS射频信号生成器120后，经过GPS射频信号生成器120将所述GPS数字信号转换为GPS射频信号，并通过GPS射频信号放大器130将所述GPS射频信号的功率放大后，通过天线140发射出去，所述GPS信号接收装置150接收通过天线140发射过来的GPS射频信号，经过计算，可以算出当前地理位置，完成GPS设备的测试。
[0053]本实用新型实施例提供的一种便携式GPS设备测试系统，通过将GPS数字信号生成器110，GPS射频信号生成器120，GPS射频信号放大器130以及天线140依次进行耦合，并最终发射GPS射频信号，其中，所述GPS射频信号可以在所述GPS射频信号生成器120中通过调节载波频率进行改变，以生成测试设备所需的GPS射频信号，经过所述便携式GPS设备测试系统产生的GPS信号可以被GPS接收装置接收到，可以用作测试GPS接收装置的可靠性以及稳定性的源输入信号。
[0054]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0055]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，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。
【主权项】
1.一种便携式GPS设备测试系统，其特征在于，所述系统包括:GPS数字信号生成器，GPS射频信号生成器，GPS射频信号放大器以及天线， 所述GPS数字信号生成器与所述GPS射频信号生成器耦合，所述GPS射频信号生成器与所述GPS射频信号放大器耦合，所述GPS射频信号放大器与所述天线耦合。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述GPS射频信号生成器为HackRF电路板。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述天线为鞭状天线。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述天线的工作频率为1400— 1600MHZ。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述天线的增益为3dB。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述GPS射频信号放大器的中心频率1575.42MHZ。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述GPS射频信号放大器的增益为30dB。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述GPS射频信号放大器为两级。9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括GPS信号接收装置。10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述GPS信号接收装置不止一个。
【文档编号】G01S19/23GK205539484SQ201620348597
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月22日
【发明人】吴波, 帅博, 李海锋, 张建森, 邹世民, 黄文辉, 郭炜炜, 崔梦轩
【申请人】上海资誉网络科技有限公司