专利名称：基于北斗一号广播信道的广域差分卫星定位终端的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种基于北斗一号广播信道的广域差分卫星定位终端。
背景技术：
差分GPS技术，主要是为了提高GPS定位精度，主要包括局域差分和广域差分。局 域差分GPS原理是将基准站所观测的每一颗GPS卫星的伪距误差按比例改正的信息通过数 据通信链传输至邻近的用户站，用户站利用这一信息对其所观测的伪距进行改正，即可提 高用户站定位精度。但是当基准站和用户站的间距增大时，二者误差的相关性就会减弱，定 位精度就会迅速降低。因此，在大区域工作时，LADGPS的站网分布必须具有足够的密度，才 能保证定位精度。广域差分GPS技术的基本思想是对GPS观测量的误差源加以区分，并对每一个误 差源分别加以“模型化”，然后将计算出来的每一个误差源的误差修正值(差分改正值)，通 过数据通讯链传输给用户，对用户GPS接收机的观测值误差加以改正，以达到削弱这些误 差源影响，改善用户GPS定位精度的目的。因此，广域差分GPS削弱了 LADGPS技术中对基准站和用户站之间时空相关性的要 求，又保持了 LADGPS的定位精度。因此在WADGPS系统中，只要数据通信链有足够能力，基 准站和用户站间的距离原则上是没有限制的。从广域差分GPS系统来看，必须有三个条件，第一，需要一些基准站获得GPS的修 正信息，第二，需要一个主站完成各基准站的信息的融合，第三，需要一条通信链路完成主 站融合的差分修正信息的播发。而我国的北斗一号卫星导航系统除了提供北斗导航定位业 务外，其系统有若干标较站，同时可作为差分基准站；系统有一个中心站，可作为差分GPS 的主站；系统有地球同步轨道卫星，可作为差分信息通信链路。我国没有专门的GPS广域差 分网络，因此，依托北斗系统建立GPS广域差分网络的具有得天独厚的经济优势与技术优 势。
发明内容为了解决现有卫星定位存在的上述技术问题，本实用新型提供一种体积小、定位 精度高、可靠的基于北斗一号广播信道的广域差分卫星定位终端。本实用新型是采用下述方案实现的它包括低噪声放大器、北斗接收电路、功率放 大器、北斗发射电路、北斗频信号处理模块、智能卡、GPS低噪声放大器、GPS接收电路、GPS 信号处理模块、差分信息处理模块、数据接口模块、显示模块，所述低噪声放大器的输入端 接天线，低噪声放大器的输出端接北斗接收电路的输入端，北斗接收电路的输入端与北斗 信号处理模块相连；所述功率放大器的输出端接天线，功率放大器的输入端接北斗发射电 路的输出端，北斗发射电路的输入端与北斗信号处理模块相连；所述的GPS低噪声放大器 的输入端接天线，GPS低噪声放大器的输出端接GPS接收电路，GPS接收电路的输出端接GPS 信号处理模块，GPS信号处理模块与差分信息处理模块相连，差分信息处理模块与北斗信号处理模块、显示模块、数据接口模块相连。本实用新型的技术效果在于1)终端运行稳定可靠、定位精度高。2)在动态环境下，定位精度明显高于单独的GPS模块。3)实现了基于北斗广播的GPS差分信息的利用，为高精度高可靠性GPS用户提供 了一条低成本的途径。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型的结构示意图。图2为本实用新型中的广域差分算法原理图。
具体实施方式
参见图1，本实用新型包括天线、低噪声放大器、功率放大器、北斗接收电路、北 斗发射电路、北斗信号处理模块、智能卡、差分信息处理模块、数据接口模块、GPS低噪放、 GPS接收电路、GPS信号处理模块、电源模块、显示模块、外设模块。低噪声放大器主要完成 北斗射频信号的信号放大同时滤出带外噪声；功率放大器主要实现北斗发射信号的功率放 大；北斗接收电路主要实现北斗接收射频信号的下变频，变成中频模拟信号；北斗发射电 路主要实现北斗中频信号的上变频，由中频模拟信号变成射频模拟信号；北斗信号处理模 块主要完成接收通路的北斗中频模拟信号的A/D变换，数字下变频、扩频码捕获、扩频码精 跟、解扩频、载波恢复、解调、维特比译码，发射通路的卷积编码、扩频、数字上变频功能；智 能卡实现北斗系统用户接收机特征信息，加解密信息的存储，为北斗信号处理模块工作提 供相关参数；差分信息处理模块完成GPS原始信息的拆分和分类，完成差分改正运算，滤波 算法与用户位置解算实现；数据接口模块完成将需要的信息按照一定协议输出；GPS低噪 放完成GPS射频信号的信号放大同时滤出带外噪声；GPS接收电路主要实现GPS接收射频 信号的下变频，变成中频模拟信号；GPS信号处理模块完成接收通路的GPS中频模拟信号的 A/D变换，数字下变频、扩频码捕获、扩频码精跟、解扩频、载波恢复、解调、信道译码；电源 模块实现所有电路、模块工作所需的供电；显示模块完成接收机输出信息的显示；外设模 块通常为个人电脑或PDA，通过控制软件实现对接收机的操作与控制。信号具体流程是北斗卫星信号经过低噪声放大器，北斗接收电路完成下变频从 射频进入中频，进入北斗信号处理模块完成北斗信号的解调解扩和信道译码形成北斗信息 数据，GPS卫星信号经过GPS低躁放，GPS接收电路完成下变频从射频进入中频，GPS信号 处理模块完成GPS信号的解调解扩和信道译码形成GPS信息数据，GPS和北斗信息数据在 差分信息处理模块中完成GPS伪距修正和位置解算；通过显示模块完成信息显示，通过外 设模块和数据接口模块完成信息设置与处理。当需要位置信息传送和北斗定位时，在差分 信息处理模块中将发送信息按北斗格式打包，在北斗信息处理模块完成扩频，在北斗发射 电路完成调制，进入功放和天线将信号发送出去。参见图2，本实用新型中的广域差分算法原理图。1、选星。选择最佳可用的GPS卫星，可用卫星要大于或等于4颗。2、计算卫星位置。根据GPS卫星的星历计算出卫星位置、修正卫星钟差。[0021]3、计算修正值。利用北斗广播的差分信息获取相应的GPS差分修正信息，计算出 修正值。修正信息主要有星钟改正(包括星钟快变改正和星钟慢变改正)、电离层延迟改 正、对流层延迟改正和卫星星历改正。其中，星历改正用来修正卫星位置，其余改正信息值 用来修正伪距值。4、差分修正根据计算出的修正值修正卫星位置和伪距。5、计算用户位置根据计算好的参数值和联立方程，利用卡尔曼滤波算法计算出用户位置。
权利要求一种基于北斗一号广播信道的广域差分卫星定位终端，其特征在于包括低噪声放大器、北斗接收电路、功率放大器、北斗发射电路、北斗频信号处理模块、智能卡、GPS低噪声放大器、GPS接收电路、GPS信号处理模块、差分信息处理模块、数据接口模块、显示模块，所述低噪声放大器的输入端接天线，低噪声放大器的输出端接北斗接收电路的输入端，北斗接收电路的输入端与北斗信号处理模块相连；所述功率放大器的输出端接天线，功率放大器的输入端接北斗发射电路的输出端，北斗发射电路的输入端与北斗信号处理模块相连；所述的GPS低噪声放大器的输入端接天线，GPS低噪声放大器的输出端接GPS接收电路，GPS接收电路的输出端接GPS信号处理模块，GPS信号处理模块与差分信息处理模块相连，差分信息处理模块与北斗信号处理模块、显示模块、数据接口模块相连。
专利摘要本实用新型公开了一种基于北斗一号广播信道的广域差分卫星定位终端。它包括低噪声放大器、北斗接收电路、功率放大器、北斗发射电路、北斗信号处理模块、智能卡、GPS低噪声放大器、GPS接收电路、GPS信号处理模块、差分信息处理模块、数据接口模块、显示模块。北斗卫星信号经过低躁放，接收射频电路完成下变频进入中频，进入北斗信号处理模块完成北斗信号的解调解扩和信道译码形成北斗信息数据，GPS信号处理模块完成GPS信号的解调解扩和信道译码形成GPS信息数据，根据北斗信息数据和GPS信息数据来计算用户位置。本实用新型可为测绘部门和需要定位精度和可靠高的场合提供应用。
文档编号H04B7/185GK201662618SQ20092031472
公开日2010年12月1日 申请日期2009年11月13日 优先权日2009年11月13日
发明者易大江, 王浩, 申若耀, 贾坤 申请人:湖南创越电子科技有限公司