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1、(10)申请公布号 CN 103885068 A (43)申请公布日 2014.06.25 CN 103885068 A (21)申请号 201410139068.8 (22)申请日 2014.04.08 G01S 19/14(2010.01) (71)申请人 北京北斗星通导航技术股份有限公 司 地址 100094 北京市海淀区丰贤东路 7 号北 斗星通大厦南楼二层 (72)发明人 不公告发明人 (74)专利代理机构 北京安信方达知识产权代理 有限公司 11262 代理人 王丹 栗若木 (54) 发明名称 一种调度管理型用户机 (57) 摘要 本发明公开了一种调度管理型用户机， 包括 ： 天线。
2、， 用于接收来自 BD 通讯卫星两个频点的卫星 信号， 以及将信号处理单元处理后的信号发射到 BD 通讯卫星 ； 信号处理单元， 用于实时对天线接 收到不同频点的卫星信号分别进行处理， 并输出 给上位机， 同时将来自上位机的信息处理后输出 给天线 ； 接口单元， 设置有多个分别与多个加解 密模块对应的接口， 用于实现信号处理单元与多 个加解密模块之间的数据传输 ； 电源单元， 用于 外接电源适配器， 为调度管理型用户机中的各个 单元提供电源。 本发明实现了BD两个频点的无源 定位， 并且同时支持多个加解密模块， 而且硬件成 本低。 (51)Int.Cl. 权利要求书 3 页 说明书 7 页 附。
3、图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书3页 说明书7页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103885068 A CN 103885068 A 1/3 页 2 1. 一种调度管理型用户机， 其特征在于， 包括 ： 天线、 电源单元、 接口单元， 以及信号处 理单元 ； 其中， 天线， 用于接收来自北斗 BD 通讯卫星两个频点的卫星信号， 以及将信号处理单元处理 后的信号发射到 BD 通讯卫星 ； 信号处理单元， 用于实时对天线接收到不同频点的卫星信号分别进行处理， 并输出给 上位机， 同时将来自上位机的信息处理后输出给天线 ； 接口单元， 设置有多。
4、个分别与多个加解密模块对应的接口， 用于实现信号处理单元与 多个加解密模块之间的数据传输 ； 电源单元， 用于外接电源适配器， 为调度管理型用户机中的各个单元提供电源。 2. 根据权利要求 1 所述的调度管理型用户机， 其特征在于， 还包括电池单元， 用于在电 源单元的控制按下完成充放电， 以及在电池电源切换后， 为调度管理型用户机中的各个单 元供电。 3.根据权利要求1或2所述的调度管理型用户机， 其特征在于， 所述多个加解密模块为 五个。 4. 根据权利要求 3 所述的调度管理型用户机， 其特征在于， 所述两个频点为北斗 B1 频 点和北斗 B2 频点。 5.根据权利要求1或2所述的调度管。
5、理型用户机， 其特征在于， 所述信号处理单元具体 用于， 实时对天线接收到不同频点的卫星信号， 对无源定位结果分别进行处理后输出给上 位机， 对有源定位结果、 通讯信息和用户机下属用户的通讯和定位消息， 先经由接口单元发 送到多个加解密模块进行解密处理后输出给上位机 ； 用于将来自上位机的定位和通讯申请信息经由接口单元发送给多个加解密模块， 经过 加密处理将后打包输出给天线。 6. 根据权利要求 5 所述的调度管理型用户机， 其特征在于， 所述信号处理单元至少包 括射频模块、 基带信号处理模块、 数据处理模块、 存储模块、 时钟模块、 通讯模块和用户接口 模块 ； 其中， 射频模块， 用于按照。
6、来自基带信号处理模块的配置参数， 实时对来自天线的不同频点 的卫星信号进行滤波、 放大、 下变频处理， 将处理后得到的数字中频信号输出给基带信号处 理模块 ； 基带信号处理模块， 用于接收来自射频模块的数字中频信号， 根据不同的卫星信号类 型， 选取相应的信道处理参数对接收到的数字中频信号进行处理， 解调出卫星原始数据和 广播电文 ； 数据处理模块， 用于接收来自基带信号处理模块的部分解调出的卫星信号原始数据， 并根据其中携带的标识选取相应的信道处理参数， 对卫星信号原始数据的通讯电文进行解 析， 解析后的数据输出给用户接口模块 ； 对多个加解密模块实行统一管理调度 ； 对来自用 户接口模块的。
7、串口和网口的命令进行解析和相应处理 ； 将定位和通讯申请打包后发送到所 述天线 ； 存储模块， 用于保存信号处理模块的嵌入式代码以及北斗用户机的重要参数 ； 用户接口模块， 用于与上位机进行数据交互， 将定位解算所得到的位置、 速度、 时间等 信息输出给上位机， 以及监控来自所述调度管理型用户机下属用户的各类电文和导航信 权 利 要 求 书 CN 103885068 A 2 2/3 页 3 息 ； 将用户输入的控制命令和配置参数输入给数据处理模块 ； 时钟模块， 用于给信号处理单元上的各个模块提供工作主时钟 ； 通讯模块， 用于与接口单元上的多个加解密模块进行数据交互， 将各加解密模块输出 的。
8、串行数据转换成并行数据发送给数据处理模块， 将来自数据处理模块的并行数据转换为 串行数据发送给加解密模块。 7. 根据权利要求 6 所述的调度管理型用户机， 其特征在于， 所述射频模块由一个或一 个以上射频单元组成， 每个射频单元至少包括 ： 滤波单元， 用于对接收到的射频卫星信号进行滤波处理， 以滤除带外不需要的干扰信 号， 防止对有用信号的干扰 ； 放大单元， 用于对滤波后的射频信号进行放大处理， 以满足后端模块对信号的要求 ； 混频单元， 用于根据相应的配置信息， 将放大处理后的射频信号与本地产生的本振信 号进行混频， 将放大处理后的射频信号搬移到中频 ； 自动增益控制 AGC 单元， 。
9、用于对中频信号进行检波处理， 并根据处理的结果对中频信 号的幅度进行控制 ； 采样单元， 用于根据系统预先设置的采样速率， 对搬移到中频处的卫星信号进行数字 量化处理 ； 信号调制单元， 用于对采样单元产生的数字信号进行调制， 生成数字中频信号并输出 给所述基带信号处理模块。 8. 根据权利要求 6 所述的调度管理型用户机， 其特征在于， 所述基带信号处理模块由 若干个基带信号处理子模块构成， 每个基带信号处理子模块至少包括 ： 射频配置单元、 捕获 单元、 跟踪单元、 解扩解调单元、 传输单元、 控制单元 ； 其中， 射频配置单元， 用于配置射频模块进行信号处理的配置参数 ； 捕获单元， 用。
10、于接收来自射频模块的数字中频信号， 根据不同频点的信号采取不同的 信号处理方式， 对该频点的信号进行捕获 ； 跟踪单元， 用于实现对捕获后的信号进行跟踪 ； 解扩解调单元， 用于实现对跟踪到的信号的码剥离和载波剥离， 解调出卫星信号原始 数据 ； 第一传输单元， 用于根据预先设置的通信协议， 在来自解扩解调单元的卫星信号原始 数据中设置信号类型的标识， 并输出给数据处理模块 ； 接收来自数据处理模块的计算结 果 ； 控制单元， 用于根据标识指示的信号类型， 从所述存储模块中读取相应的信道处理参 数， 以控制信号处理模块进行相应处理 ； 根据用户预先设置的应用模式对系统的工作模式 进行设置， 来。
11、完成对各个系统的应用。 9. 根据权利要求 6 所述的调度管理型用户机， 其特征在于， 所述数据处理模块至少包 括第二传输单元、 处理单元、 电文解析单元、 命令处理单元、 通讯控制单元， 以及调度单元 ； 其中， 第二传输单元， 用于根据控制模式的设置， 接收来自基带信号处理模块的不同频点的 卫星信号原始数据， 并将处理后的计算结果输出给所述基带信号处理模块和处理单元 ； 处理单元， 用于接收来自基带信号处理模块的信道处理参数， 根据不同的信号类型标 权 利 要 求 书 CN 103885068 A 3 3/3 页 4 识， 选取不同类型的卫星信号原始数据对应的信道处理参数， 对卫星信号原始。
12、数据进行处 理， 并通过导航理论算法得到所需的信息， 经由通讯控制单元输出给用户接口模块 ； 电文解析单元， 用于接收来自基带信号处理模块的卫星原始数据并进行解析处理， 并 经由通讯控制单元输出给加解密模块进行解密处理 ； 命令处理单元， 用于接收来自用户接口模块的串口和网口的命令， 根据命令执行相应 的操作， 并经由通讯控制单元输出给加解密模块进行加密处理 ； 通讯控制单元， 用于对接口进行控制 ； 调度单元， 用于对所述多个加解密模块实行统一的管理操作 ； 对所述存储模块中的需 要入站的信息进行统一管理 ； 当入站信道空闲时， 从信息队列中获取一条信息， 从对应的模 块中读取用户信息， 再。
13、进行打包处理， 然后输出给所述射天线。 权 利 要 求 书 CN 103885068 A 4 1/7 页 5 一种调度管理型用户机 技术领域 0001 本发明涉及卫星导航技术， 尤指一种调度管理型用户机。 背景技术 0002 目前， 市场上的调度管理型用户机种类大多数为北斗 （BD） 两个频点的无源定位、 单加解密模块调度管理型用户机， 其功能主要包括 BD 无源定位、 加解密模块调度管理、 有 源定位、 通讯和监控接收等。大部分的调度管理型用户机产品都是采用分离模块的设计方 式， 即无源定位功能由一个专用模块或板卡 （简称为无源定位模块） 实现 ； 加解密模块调度 管理、 有源定位、 通讯和。
14、监控接收功能由另外一个模块或板卡 （简称为有源定位监收模块） 实现。两个板卡的输出数据都通过串口与一个接口板相连， 接口板将两个板卡的数据混合 在一起后从一个串口输出， 输出的数据中既包括无源定位数据也包括有源定位、 通讯和监 控接收的数据。 0003 个别的产品通过增加调度管理型用户机有源定位监收模块的方法， 能够支持 2 3个加解密模块。 这种方案的设计思路是将有源定位、 通讯和监控监收的功能与加解密模块 的调度管理作为一个部件或板卡进行设计， 加解密模块的调度管理仅能够针对单一的加解 密模块。因此， 每增加一个加解密模块， 就需要增加一个有源定位监收模块。每个有源定位 监收模块都需占用一。
15、路发射信道和一路接收信道。然而， 用户机一般配有一个可收发型天 线， 只有一路发射信道和一路接收信道。 所以天线连接电路设计将会比较复杂， 需要将接收 信号分成多路供给不同的板卡， 并且在发射信道前端增加多路模拟开关进行输入控制。此 外， 每个有源定位监收模块都需一个串口进行控制， 接口板的设计也会更加复杂， 需要考虑 同时对多个有源定位监收模块控制的问题。 产品设计的复杂度会明显增加， 可靠性将下降。 不难看出， 这类通过增加调度管理型用户机有源定位监收模块的方法的产品需要 4 5 块 板卡才能实现对 3 个加解密模块的支持， 硬件成本和维护成本比较高。目前， 市场上还没有 一种实质意义上的。
16、多模块调度管理型用户机， 即在一个板卡上实现无源定位和多个加解密 模块的统一调度管理。 发明内容 0004 为了解决上述技术问题， 本发明提供了一种调度管理型用户机， 能够实现 BD 两个 频点的无源定位， 并且在一个板卡上同时支持多个加解密模块， 实现基于多个加解密模块 的有源定位、 通讯和监控接收功能， 集成度较高， 同时能够降低硬件成本和维护成本低。 0005 为了达到本发明目的， 本发明提供了一种调度管理型用户机， 包括 ： 天线、 电源单 元、 接口单元， 以及信号处理单元 ； 其中， 0006 天线， 用于接收来自北斗 BD 通讯卫星两个频点的卫星信号， 以及将信号处理单元 处理后。
17、的信号发射到 BD 通讯卫星 ； 0007 信号处理单元， 用于实时对天线接收到不同频点的卫星信号分别进行处理， 并输 出给上位机， 同时将来自上位机的信息处理后输出给天线 ； 说 明 书 CN 103885068 A 5 2/7 页 6 0008 接口单元， 设置有多个分别与多个加解密模块对应的接口， 用于实现信号处理单 元与多个加解密模块之间的数据传输 ； 0009 电源单元， 用于外接电源适配器， 为调度管理型用户机中的各个单元提供电源。 0010 还包括电池单元， 用于在电源单元的控制按下完成充放电， 以及在电池电源切换 后， 为调度管理型用户机中的各个单元供电。 0011 所述多个加。
18、解密模块为五个。 0012 所述两个频点为北斗 B1 频点和北斗 B2 频点。 0013 所述信号处理单元具体用于， 实时对天线接收到不同频点的卫星信号， 对无源定 位结果分别进行处理后输出给上位机， 对有源定位结果、 通讯信息和用户机下属用户的通 讯和定位消息， 先经由接口单元发送到多个加解密模块进行解密处理后输出给上位机 ； 0014 用于将来自上位机的定位和通讯申请信息经由接口单元发送给多个加解密模块， 经过加密处理将后打包输出给天线。 0015 所述信号处理单元至少包括射频模块、 基带信号处理模块、 数据处理模块、 存储模 块、 时钟模块、 通讯模块和用户接口模块 ； 其中， 0016。
19、 射频模块， 用于按照来自基带信号处理模块的配置参数， 实时对来自天线的不同 频点的卫星信号进行滤波、 放大、 下变频处理， 将处理后得到的数字中频信号输出给基带信 号处理模块 ； 0017 基带信号处理模块， 用于接收来自射频模块的数字中频信号， 根据不同的卫星信 号类型， 选取相应的信道处理参数对接收到的数字中频信号进行处理， 解调出卫星原始数 据和广播电文 ； 0018 数据处理模块， 用于接收来自基带信号处理模块的部分解调出的卫星信号原始数 据， 并根据其中携带的标识选取相应的信道处理参数， 对卫星信号原始数据的通讯电文进 行解析， 解析后的数据输出给用户接口模块 ； 对多个加解密模块。
20、实行统一管理调度 ； 对来 自用户接口模块的串口和网口的命令进行解析和相应处理 ； 将定位和通讯申请打包后发送 到所述天线 ； 0019 存储模块， 用于保存信号处理模块的嵌入式代码以及北斗用户机的重要参数 ； 0020 用户接口模块， 用于与上位机进行数据交互， 将定位解算所得到的位置、 速度、 时 间等信息输出给上位机， 以及监控来自所述调度管理型用户机下属用户的各类电文和导航 信息 ； 将用户输入的控制命令和配置参数输入给数据处理模块 ； 0021 时钟模块， 用于给信号处理单元上的各个模块提供工作主时钟 ； 0022 通讯模块， 用于与接口单元上的多个加解密模块进行数据交互， 将各加解。
21、密模块 输出的串行数据转换成并行数据发送给数据处理模块， 将来自数据处理模块的并行数据转 换为串行数据发送给加解密模块。 0023 所述射频模块由一个或一个以上射频单元组成， 每个射频单元至少包括 ： 0024 滤波单元， 用于对接收到的射频卫星信号进行滤波处理， 以滤除带外不需要的干 扰信号， 防止对有用信号的干扰 ； 0025 放大单元， 用于对滤波后的射频信号进行放大处理， 以满足后端模块对信号的要 求 ； 0026 混频单元， 用于根据相应的配置信息， 将放大处理后的射频信号与本地产生的本 说 明 书 CN 103885068 A 6 3/7 页 7 振信号进行混频， 将放大处理后的射。
22、频信号搬移到中频 ； 0027 自动增益控制 AGC 单元， 用于对中频信号进行检波处理， 并根据处理的结果对中 频信号的幅度进行控制 ； 0028 采样单元， 用于根据系统预先设置的采样速率， 对搬移到中频处的卫星信号进行 数字量化处理 ； 0029 信号调制单元， 用于对采样单元产生的数字信号进行调制， 生成数字中频信号并 输出给所述基带信号处理模块。 0030 所述基带信号处理模块由若干个基带信号处理子模块构成， 每个基带信号处理子 模块至少包括 ： 射频配置单元、 捕获单元、 跟踪单元、 解扩解调单元、 传输单元、 控制单元 ； 其中， 0031 射频配置单元， 用于配置射频模块进行信。
23、号处理的配置参数 ； 0032 捕获单元， 用于接收来自射频模块的数字中频信号， 根据不同频点的信号采取不 同的信号处理方式， 对该频点的信号进行捕获 ； 0033 跟踪单元， 用于实现对捕获后的信号进行跟踪 ； 0034 解扩解调单元， 用于实现对跟踪到的信号的码剥离和载波剥离， 解调出卫星信号 原始数据 ； 0035 第一传输单元， 用于根据预先设置的通信协议， 在来自解扩解调单元的卫星信号 原始数据中设置信号类型的标识， 并输出给数据处理模块 ； 接收来自数据处理模块的计算 结果 ； 0036 控制单元， 用于根据标识指示的信号类型， 从所述存储模块中读取相应的信道处 理参数， 以控制信。
24、号处理模块进行相应处理 ； 根据用户预先设置的应用模式对系统的工作 模式进行设置， 来完成对各个系统的应用。 0037 所述数据处理模块至少包括第二传输单元、 处理单元、 电文解析单元、 命令处理单 元、 通讯控制单元， 以及调度单元 ； 其中， 0038 第二传输单元， 用于根据控制模式的设置， 接收来自基带信号处理模块的不同频 点的卫星信号原始数据， 并将处理后的计算结果输出给所述基带信号处理模块和处理单 元 ； 0039 处理单元， 用于接收来自基带信号处理模块的信道处理参数， 根据不同的信号类 型标识， 选取不同类型的卫星信号原始数据对应的信道处理参数， 对卫星信号原始数据进 行处理，。
25、 并通过导航理论算法得到所需的信息， 经由通讯控制单元输出给用户接口模块 ； 0040 电文解析单元， 用于接收来自基带信号处理模块的卫星原始数据并进行解析处 理， 并经由通讯控制单元输出给加解密模块进行解密处理 ； 0041 命令处理单元， 用于接收来自用户接口模块的串口和网口的命令， 根据命令执行 相应的操作， 并经由通讯控制单元输出给加解密模块进行加密处理 ； 0042 通讯控制单元， 用于对接口进行控制 ； 0043 调度单元， 用于对所述多个加解密模块实行统一的管理操作 ； 对所述存储模块中 的需要入站的信息进行统一管理 ； 当入站信道空闲时， 从信息队列中获取一条信息， 从对应 的。
26、模块中读取用户信息， 再进行打包处理， 然后输出给所述射天线。 0044 与现有技术相比， 本发明包括 ： 天线， 用于接收来自 BD 通讯卫星两个频点的卫星 说 明 书 CN 103885068 A 7 4/7 页 8 信号， 以及将信号处理单元处理后的信号发射到 BD 通讯卫星 ； 信号处理单元， 用于实时对 天线接收到不同频点的卫星信号分别进行处理， 并输出给上位机， 同时将来自上位机的信 息处理后输出给天线 ； 经由接口单元向多个加解密模块进行统一管理调度， 并输出所需的 数据 ； 经由接口单元接收来自多个加解密模块的数据， 处理后输出给天线 ； 接口单元， 设置 有多个分别与多个加解。
27、密模块对应的接口， 用于实现信号处理单元与多个加解密模块之间 的数据传输 ； 电源单元， 用于外接电源适配器， 为调度管理型用户机中的各个单元提供电 源。本发明实现了 BD 两个频点的无源定位， 并且同时支持多个加解密模块， 而且硬件成本 低。 0045 本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述， 并且， 部分地从说明书中变 得显而易见， 或者通过实施本发明而了解。 本发明的目的和其他优点可通过在说明书、 权利 要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。 附图说明 0046 附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解， 并且构成说明书的一部分， 与本 申请的实施例一起用于解释本发明的技术。
28、方案， 并不构成对本发明技术方案的限制。 0047 图 1 为本发明调度管理型用户机的组成结构示意图 ； 0048 图 2 为本发明调度管理型用户机中的信号处理单元的组成结构示意图 ； 0049 图 3 为本发明信号处理单元的射频模块中各射频单元的组成结构示意图 ； 0050 图 4 为本发明信号处理单元中的基带信号处理模块的组成结构示意图 ； 0051 图 5 为本发明信号处理单元中的数据处理模块的组成结构示意图。 具体实施方式 0052 为使本发明的目的、 技术方案和优点更加清楚明白， 下文中将结合附图对本发明 的实施例进行详细说明。 需要说明的是， 在不冲突的情况下， 本申请中的实施例及。
29、实施例中 的特征可以相互任意组合。 0053 在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中 执行。并且， 虽然在流程图中示出了逻辑顺序， 但是在某些情况下， 可以以不同于此处的顺 序执行所示出或描述的步骤。 0054 图1为本发明调度管理型用户机的组成结构示意图， 如图1所示， 包括 ： 天线、 电源 单元、 接口单元， 以及信号处理单元 ； 其中， 0055 天线， 用于接收来自 BD 通讯卫星两个频点的卫星信号， 以及将信号处理单元处理 后的信号发射到 BD 通讯卫星 ； 0056 举例来看， 比如北斗 B1 频点和 B3 频点两个频点卫星信号， 进一步地， 天线将。
30、接 收到的卫星信号放大后输出到信号处理单元 ； 接收来自信号处理单元的射频信号， 进行如 30dB 功率放大后发射到可见的北斗卫星上。实际应用中， 信号处理单元对天线提供 12V 直 流馈电。 0057 信号处理单元， 一方面， 用于实时对天线接收到不同频点的卫星信号分别进行处 理， 并输出给上位机 ： 主要包括无源定位结果， 对于对天线接收到的需要进行解密处理的信 息如有源定位结果、 通讯信息和用户机下属用户的通讯和定位消息， 先经由接口单元发送 说 明 书 CN 103885068 A 8 5/7 页 9 到多个加解密模块进行解密处理， 并将解密后的数据输出给上位机 ； 另一方面， 用于将。
31、来自 上位机的信息处理后输出给天线， 具体地， 经由接口单元， 将来自上位机的信息发送给多个 加解密模块进行加密处理后输出给天线 ： 如对上位机发送的定位和通讯申请信息经由接口 单元发送到多个加解密模块， 经过加密处理并将加密后的定位和通讯申请打包后输出给天 线 ； 0058 接口单元， 设置有多个分别与多个加解密模块对应的接口， 用于实现信号处理单 元与多个加解密模块之间的数据传输 ； 举例来看， 比如接口单元带有 5 个独立的模块插槽， 与信号处理单元之间通过 40pin 的排线相连。由信号处理单元提供电源为 5 个加解密模块 插槽供电。 0059 电源单元， 用于外接电源适配器， 为调度。
32、管理型用户机中的各个单元提供电源。 举 例来看， 电源单元的输入电压范围可以为 9 32V 直流， 输入端带有 EMI 滤波器。 0060 本发明调度管理型用户机还进一步包括电池单元， 用于在电源单元的控制按下完 成充放电， 以及在电池电源切换后， 为调度管理型用户机中的各个单元供电。 当外接电源接 通后电池即可以开始充电。 0061 举例来看， 电池可以采用 4Ah 锂离子可充电电池组， 输出电压为 25.2V， 可为本发 明调度管理型用户机上的所有板卡供电。当外接电源适配器接通后， 可以通过电源单元控 制给电池充电。充满电后能够连续工作数小时。 0062 进一步地， 电源单元可以设置带有电。
33、池充放电指示灯， 用于显示电池的工作状态。 当用户机连接电源适配器时， 电源单元检测到外接电源输入后， 将用户机的电源切换为电 源适配器， 并给电池充电。当没有检测到外接电源输入时， 将用户机的供电电源切换到电 池。 0063 较佳地， 本发明调度管理型用户机可以支持对 5 个加解密模块的统一管理调度， 此时， 接口单元中设置用于连接 5 个加解密模块的插槽和数据接口， 具体实现属于本领域 技术人员的惯用技术手段， 这里不再赘述。 0064 通过本发明提供的调度管理型用户机， 实现了 BD 两个频点的无源定位， 并且同时 支持多个加解密模块， 而且硬件成本低。 0065 图 2 为本发明调度管。
34、理型用户机中的信号处理单元的组成结构示意图， 如图 2 所 示， 至少包括射频模块、 基带信号处理模块、 数据处理模块、 存储模块、 时钟模块、 通讯模块 和用户接口模块 ； 其中， 0066 图 2 中的射频模块， 用于按照来自基带信号处理模块的配置参数， 实时对来自天 线的不同频点的卫星信号进行滤波、 放大、 下变频处理， 将处理后得到的数字中频信号输出 给基带信号处理模块。其中配置参数包括但不限于增益的控制， 中频带宽的选取等。 0067 实际应用中， 射频模块可以由多个射频单元组成， 图 3 为本发明信号处理单元的 射频模块中各射频单元的组成结构示意图， 如图 3 所示， 每个射频单元。
35、包含 ： 0068 滤波单元， 用于对接收到的射频卫星信号进行滤波处理， 以滤除带外不需要的干 扰信号， 防止对有用信号的干扰 ； 0069 放大单元， 用于对滤波后的射频信号进行放大处理， 以满足后端模块对信号的要 求 ； 0070 混频单元， 用于根据相应的配置信息， 将放大处理后的射频信号与本地产生的本 说 明 书 CN 103885068 A 9 6/7 页 10 振信号进行混频， 将放大处理后的射频信号搬移到中频， 以便于进一步处理 ； 0071 自动增益控制 （AGC） 单元， 用于对中频信号进行检波处理， 并根据处理的结果对中 频信号的幅度进行控制 ； 0072 采样单元， 用于。
36、根据系统预先设置的采样速率， 对搬移到中频处的卫星信号进行 数字量化处理， 为后续基带信号处理做准备 ； 0073 信号调制单元， 用于对采样单元产生的数字信号进行调制， 如 BPSK 调制等， 生成 数字中频信号并输出给基带信号处理模块。 0074 图 2 中的基带信号处理模块， 用于接收来自射频模块的数字中频信号， 根据不同 的卫星信号类型 （北斗 B1 频点和 B3 频点） ， 选取相应的信道处理参数对接收到的数字中频 信号进行处理， 解调出卫星原始数据和广播电文。 0075 在实际应用中， 基带信号处理模块可以但不限于为 FPGA， 基带信号处理模块可以 由若干个基带信号处理子模块构成。
37、， 图 4 为本发明信号处理单元中的基带信号处理模块的 组成结构示意图， 如图 4 所示， 每个基带信号处理子模块至少包括 ： 射频配置单元、 捕获单 元、 跟踪单元、 解扩解调单元、 传输单元、 控制单元 ； 其中， 0076 射频配置单元， 用于配置射频模块进行信号处理的配置参数， 配置参数包括但不 限于增益的控制， 中频带宽的选取等。 0077 捕获单元， 用于接收来自射频模块的数字中频信号， 根据不同频点的信号采取不 同的信号处理方式， 对该频点的信号进行捕获。其中还包括快速捕获算法等技术 ； 0078 跟踪单元， 用于实现对捕获后的信号进行跟踪 ； 0079 解扩解调单元， 用于实现。
38、对跟踪到的信号的码剥离和载波剥离， 解调出卫星信号 原始数据 ； 0080 第一传输单元， 用于根据预先设置的通信协议， 在来自解扩解调单元的卫星信号 原始数据中设置信号类型的标识， 并输出给数据处理模块 ； 进一步地， 还用于接收来自数据 处理模块的计算结果 ； 0081 控制单元， 用于根据标识指示的信号类型， 从存储模块中读取相应的信道处理参 数， 以控制信号处理模块进行相应处理 ； 根据用户预先设置的应用模式对系统的工作模式 进行设置， 来完成对各个系统的应用， 主要包括快捕模式、 捕获模式和跟踪模式。 0082 图 2 中的数据处理模块， 用于接收来自基带信号处理模块的部分解调出的卫。
39、星信 号原始数据， 并根据其中携带的标识选取相应的信道处理参数， 对卫星信号原始数据的通 讯电文进行解析， 解析后的数据输出给用户接口模块 ； 对多个加解密模块实行统一管理调 度 ； 对来自用户接口模块的串口和网口的命令进行解析和相应处理 ； 将定位和通讯申请打 包后发送到天线。 0083 数据处理模块的处理器可以但不限于为 DSP， 图 5 为本发明信号处理单元中的数 据处理模块的组成结构示意图， 如图 5 所示， 至少包括 ： 0084 第二传输单元， 用于根据控制模式的设置， 接收来自基带信号处理模块的不同频 点的卫星信号原始数据， 并将处理后的计算结果输出给基带信号处理模块和处理单元 。
40、； 0085 处理单元， 用于接收来自基带信号处理模块的信道处理参数， 根据不同的信号类 型标识， 选取不同类型的卫星信号原始数据对应的信道处理参数， 对卫星信号原始数据进 行处理， 并通过导航理论算法得到所需的信息， 如用户机的位置、 速度以及时间信息等， 经 说 明 书 CN 103885068 A 10 7/7 页 11 由通讯控制单元输出给用户接口模块 ； 0086 电文解析单元， 用于接收来自基带信号处理模块的卫星原始数据并进行解析处 理， 获得所需的信息， 如短报文、 定位结果， 下属用户位置和通讯信息等， 并经由通讯控制单 元输出给加解密模块进行解密处理 ； 0087 命令处理单。
41、元， 用于接收来自用户接口模块的串口和网口的命令， 根据命令执行 相应的操作， 如定位申请、 通讯申请、 零值读取等， 并经由通讯控制单元输出给加解密模块 进行加密处理 ； 0088 通讯控制单元， 用于对接口进行控制， 比如各个接口数据包的收发和校验。 包括多 个加解密模块的异步串行接口。进一步地， 还用于对外部波束锁定状态指示灯 （LED） 进行 控制。 0089 调度单元， 用于对多个加解密模块实行统一的管理操作， 具体用于， 序号和管理信 息的设置、 复位、 自检、 静默、 用户信息读取、 自毁等 ； 对存储模块中的需要入站 （即需要发送 给射频模块） 的信息进行统一管理 ； 当入站信。
42、道空闲时， 从信息队列中获取一条信息， 从对 应的模块中读取用户信息， 再进行打包处理， 然后输出给天线。 0090 图 2 中的存储模块， 用于保存信号处理模块的嵌入式代码以及北斗用户机的重要 参数， 比如 ： 系统零值、 管理信息、 序列号等。 0091 图 2 中的用户接口模块， 用于与上位机进行数据交互， 至少包含 4 个 RS 接口和一 个 100M 以太网口。具体地， 用户接口模块， 用于将定位解算所得到的位置、 速度、 时间等信 息输出给上位机， 以及监控来自调度管理型用户机下属用户的各类电文和导航信息 ； 将用 户输入的控制命令和配置参数输入给数据处理模块。 0092 图 2 。
43、中的时钟模块， 用于给信号处理单元上的各个模块提供工作主时钟， 具体实 现属于本领域技术人员的惯用技术手段， 这里不再详述。 时钟的选取要求严格， 首先要保证 本发明调度管理型用户机的各个功能模块都是在基于同一个主时钟下工作的， 其次还要保 证时钟有足够高的精度和稳定度。 0093 图 2 中的通讯模块， 用于与接口单元上的多个加解密模块进行数据交互， 将各加 解密模块输出的串行数据转换成并行数据发送给数据处理模块， 将来自数据处理模块的并 行数据转换为串行数据发送给加解密模块。 0094 虽然本发明所揭露的实施方式如上， 但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的 实施方式， 并非用以限定本发明。 任何本发明所属领域内的技术人员， 在不脱离本发明所揭 露的精神和范围的前提下， 可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化， 但本发明 的专利保护范围， 仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。 说 明 书 CN 103885068 A 11 1/2 页 12 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103885068 A 12 2/2 页 13 图 3 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 103885068 A 13 。