基于北斗卫星系统的通信模块的制作方法

本实用新型涉及通信领域中的一种基于北斗卫星系统的通信模块，特别适用于便携计算机平台，为便携计算机提供北斗通信和定位服务的装置。

背景技术：

目前，便携计算机搭载北斗通信模块的方式以外置和占用光驱的形式为主，一方面可能会对便携计算机的外观结构设计带来额外的要求，另外一方面也可能对便携性造成影响，不利于设备的一体化设计。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于避免上述背景技术中的不足之处而提供一种占据便携计算机中原无线网卡位置不需要额外空间的基于北斗卫星系统的通信模块。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种基于北斗卫星系统的通信模块，包括第一射频接口1、第二射频接口4、第三射频接口14、第一限幅器2、第二限幅器5、第一至第三滤波器3，6，12、变频器7、时钟模块8、mini-PCIE模块11、功率放大器13、电源模块15；其特征在于：还包括北斗定位模块9和北斗通信模块10；

所述的第一射频接口1和第二射频接口4的输入端口分别接收外部信号，第一射频接口1和第二射频接口4的输出端口分别与第一限幅器2和第二限幅器5的输入端口一一对应相连；第一限幅器2和第二限幅器5的输出端口分别与第一滤波器3和第二滤波器6的输入端口一一对应相连；第一滤波器3和第二滤波器6的输出端口分别与变频器7的第一至第二射频输入端口一一对应相连；变频器7的第一至第二中频输出端口分别与北斗定位模块9和北斗通信模块10的中频输入端口一一对应相连；北斗定位模块9的串口信息出入端口与mini-PCIE模块11的第一串口信息转换出入端口相接；北斗通信模块10的串口信息出入端口与mini-PCIE模块11的第二串口信息转换出入端口相连；北斗通信模块10的扩频信号输出端口与变频器7的扩频信号输入端口相连，变频器7的射频输出端口与第三滤波器12的输入端口相连；第三滤波器12的输出端口与功率放大器13的输入端口相连；功率放大器13的输出端口与第三射频接口14的输入端口相连；第三射频接口14的输出端口与外部相连；时钟模块8的各输出端口分别与变频器7、北斗定位模块9和北斗通信模块10的时钟输入端口一一对应相连。

其中，所述的北斗定位模块9包括A/D变换器16、捕获模块17、跟踪模块18、PVT解算模块19和串口信息处理模块20；所述的A/D变换器16的输入端口与变频器7第一中频输出端口相连，A/D变换器16的输出端口与捕获模块17的输入端口相连；捕获模块17的输出端口与跟踪模块18的输入端口相连；跟踪模块18的输出端口与PVT解算模块19的输入端口相连；PVT解算模块19的输出端口与串口信息处理模块20的输入端口相连；串口信息处理模块20的串口信息出入端口与mini-PCIE模块11的第一串口信息转换出入端口相连；时钟模块8分别与北斗定位模块9中各模块相连。

其中，所述的北斗通信模块10包括A/D变换器21、捕获模块22、跟踪模块23、译码模块24、数据处理模块25、编码模块26和串口信息处理模块27；所述的A/D变换器21的输入端口与变频器7第二中频输出端口相连，A/D变换器21的输出端口与捕获模块22的输入端口相连；捕获模块22的输出端口与跟踪模块23的输入端口相连；跟踪模块23的输出端口与译码模块24的输入端口相连；译码模块24的输出端口与数据处理模块25的译码输入端口相连；数据处理模块25的通信信息输出端口与串口信息处理模块27输入端口相连；串口信息处理模块27的串口信息出入端口与mini-PCIE模块11的第二串口信息转换出入端口相连；串口信息处理模块27的通信信息输出端口与数据处理模块25的通信信息输入端口相连；数据处理模块25的发射帧输出端口与编码模块26的发射帧输入端口相连；编码模块26的扩频信号输出端口与变频器7的扩频信号输入端口相连；时钟模块8分别与北斗通信模块10中各模块相连。

本实用新型相比背景技术具有如下优点：

1.本使用新型具备标准的mini-PCIE接口；

2.本实用新型通信模块使用基于北斗卫星系统的通信和定位技术，具备在无地面通信网覆盖的条件下，完成通信和位置报告的能力；

3.本使用新型采用ASIC实现北斗定位模块和北斗通信模块，使电路结构简单，功耗降低。

附图说明

图1是本实用新型的电原理方框图。

图2是本实用新型北斗定位模块9实施例的电原理图。

图3是本实用新型北斗通信模块10实施例的电原理图。

具体实施方式：

参照图1至图3，本实用新型包括第一射频接口1、第一限幅器2、第一滤波器3、第二射频接口4、第二限幅器5、第二滤波器6、变频器7、时钟模块8、北斗定位模块9、北斗通信模块10、mini-PCIE模块11、第三滤波器12、功率放大器13、第三射频接口14和电源模块15。图1是本实用新型的电原理方块图，实施例按图1连接线路。北斗导航B1频点射频信号经由第一射频接口1输入限幅器2，限幅器2判断输入的电压是否超出一定幅度，如超出则断开后端电路，如在范围内则将信号发送至第一滤波器3，信号经过第一滤波器3进行带通滤波后输入变频器7，信号在变频器7中经过与时钟模块8送入的载波进行混频、带通滤波以及放大后变换为中频导航信号输入北斗定位模块9，北斗定位模块9将中频导航信号经过A/D转换、捕获、跟踪、电文译码、观测量提取以及PVT解算获得PVT信息并将PVT信息以串口形式输入mini-PCIE模块11，PVT串口信息在mini-PCIE模块11转换为USB接口格式信息。

北斗导航S频点射频信号经由第二射频接口4输入第二限幅器5，第二限幅器5判断输入的电压是否超出一定幅度，如超出则断开后端电路，如在范围内则将信号发送至第二滤波器6，信号经过第二滤波器6进行带通滤波后输入变频器7，信号在变频器7中经过与时钟模块8送入的载波进行混频、带通滤波以及放大后变换为中频导航信号输入北斗通信模块10，北斗通信模块10将中频导航信号经过A/D转换、捕获、跟踪、电文译码以及信息提取获得通信接收信息并将通信信息以串口形式输入mini-PCIE模块11，通信接收串口信息在mini-PCIE模块11转换为USB接口格式信息。通信发射信息通过mini-PCIE模块11转换为串口格式并将其输入北斗通信模块10，北斗通信模块10将该发射信息进行编码、扩频以及调制变换为BPSK信号送入变频器7，BPSK信号在变频器7内经过插值、成形滤波、D/A变换、混频以及滤波后转变为射频信号输入第三滤波器12，射频信号经第三滤波器12带通滤波后经第三射频接口14输出。第一射频接口1、第二射频接口4、第三射频接口14采用Wellshow公司的IPEX射频连接器制作。第一限幅器2、第二限幅器5采用荷兰飞利浦公司的PESD系列二极管制作。第一滤波器3、第二滤波器6、第三滤波器12采用台塑公司的声表面波滤波器制作。变频器7采用润芯公司的RX3601C芯片制作。时钟模块8采用新西兰锐康公司的RPTF400系列晶振制作。mini-PCIE模块11采用英国FTDI公司的FT232R制作。

本实用新型北斗定位模块9的作用是同步北斗导航卫星的信号并提取观测量，结合解析出的电文信息获得设备的PVT信息。它由A/D变换器16、捕获模块17、跟踪模块18、PVT解算模块19和串口信息处理模块20组成，图2是本实用新型北斗定位模块的电原理图，实施例按图2连接线路。其中，变频器7输出的北斗B1频点模拟中频信号输入A/D变换器16进行数字采样，A/D变换器16将北斗B1频点模拟中频信号变成数字信号后输入捕获模块17，捕获模块17完成对数字信号的码同步、载波同步、位同步和帧同步后将同步信息输入跟踪模块18，跟踪模块18实现对数字信号的跟踪、电文解调和原始观测量提取并将电文和原始观测量输入PVT解算模块19，PVT解算模块19完成PVT解算并将解算结果输入串口信息处理模块20，串口信息处理模块20将解算结果转化成标准的串口协议格式并输出给mini-PCIE模块11。实施例A/D变换器16、捕获模块17、跟踪模块18、PVT解算模块19和串口信息处理模块20均采用中国电科54所生产的BDPlus芯片制作。

本实用新型北斗通信模块10的作用是通过北斗卫星的信道实现通信和位置报告。它由A/D变换器21、捕获模块22、跟踪模块23、译码模块24、数据处理模块25、编码模块26和串口信息处理模块27组成，图3是本实用新型北斗通信模块的电原理图，实施例按图3连接线路。其中，变频器7输出的北斗S频点模拟中频信号输入A/D变换器21进行数字采样，A/D变换器21将北斗S频点模拟中频信号变成数字信号后输入捕获模块22，捕获模块22完成对数字信号的码同步、载波同步、位同步和帧同步后将同步信息输入跟踪模块23，跟踪模块23实现对数字信号的跟踪、解调和解扩并将解扩后的数据输入译码模块24，译码模块24完成对解扩后数据的vitebi译码并将译码结果输入数据处理模块25，数据处理模块25从译码结果中解析出通信信息并将通信信息输入串口信息处理模块27，串口信息处理模块27将通信信息转化成标准的串口协议格式并输出给mini-PCIE模块11。通信发射信息通过mini-PCIE接口模块11转换为串口格式并将其输入串口信息处理模块27，串口信息处理模块27从该发射信息提取出通信信息并将通信信息输入数据处理模块25，数据处理模块25完成发射组帧后将发射帧输入编码模块26，编码模块26对发射帧进行卷积编码、扩频后将扩频后的BPSK信号输出给变频器7。实施例A/D变换器21、捕获模块22、跟踪模块23、译码模块24、数据处理模块25、编码模块26和串口信息处理模块27均采用中国电科54所生产的BDPlus芯片制作。

本实用新型电源模块15提供整个通信模块的直流工作电压，实施例采用美国TI公司TPS系列芯片制作，其输出+V₁电压为+1.2V、供电电流为1.5A，其输出+V₂电压为+1.8V、供电电压0.5A。

本实用新型安装结构如下：

本实用新型安装结构如下：把图1、图2、图3中所有电路器件安装在1块尺寸大小长×宽为50.95×30.4mm的印制板上，组装成本实用新型。