一種基於bd通訊的野外移動定位裝置的製作方法
2023-06-09 15:37:36 1
專利名稱：一種基於bd通訊的野外移動定位裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種定位裝置，具體地說，是一種基於BD通訊的野外移動定位裝置。
技術背景
目前基於BD技術應用的野外通訊定位設備比較單一。由於設備需要發射信號，需要有較大體積的天線，並且同時需要大容量的電池給予供電，導致提供的設備具有體積大， 重量重。另外，現有的基於BD技術應用的野外通訊定位設備自成體系，很難與已成熟的專業系統集成，無法滿足野外地質調查的要求，同時也導致難以應用於艱險地區的野外地質調查工作。發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種體積小、便於攜帶、兼容性好的基於BD通訊的野外移動定位裝置。
為了解決上述技術問題，本發明提供了一種基於BD通訊的野外移動定位裝置，包括BD接收天線，用於接收BD衛星播發的下行信號；信號放大器，與所述BD接收天線連接，用於將BD接收天線接收到的BD衛星的信號進行去噪和放大，然後傳輸給BD處理板；BD處理板，用於對信號放大器發送來的信號進行模擬信號與數位訊號進行轉換、處理操作；功率放大器，連接所述BD處理板，用於將BD處理板處理後的待發送的信號進行信號放大；BD發射天線，連接所述功率放大器，用於將功率放大器放大的信號發送到BD衛星上； 數據傳輸單元，連接所述BD處理板，用於與外部設備進行數據的交互傳輸。
進一步地，還包括電源單元，連接所述BD處理板，用於給整機提供電能。
進一步地，還包括存儲單元，連接所述BD處理板，用於將接收到的BD信息進行存儲。
進一步地，所述數據傳輸單元為紅外據傳輸單元、Wifi據傳輸單元、zigbee據傳輸單元及USB數據傳單元其中之一或任意組合。
進一步地，所述數據傳輸單元為藍牙數據傳輸單元。
進一步地，所述信號放大器為低噪聲放大器，所述低噪聲放大器中設有帶通濾波器，用於過濾除帶外信號。
進一步地，所述BD處理板上還設有BD射頻通道，所述BD射頻通道採用兩級混頻方式，其中對第一級中頻信號選擇帶外抑制能力很強的濾波器，對第二級中頻信號，採用帶通濾波器電路進行濾波。
進一步地，對第一級中頻信號，選擇帶外抑制能力40dB以上中頻濾波器濾波。
本發明的基於BD通訊的野外移動定位裝置的體積和重量是現有設備的2/3左右， 通過數據傳輸單元，可以把通訊定位的信息傳到成熟的基於PDA的野外數據採集系統，使基於BD技術應用的野外通訊定位設備可擴展到艱險地區的野外地質調查工作。本發明採用BD衛星通信的方式進行設計，GPRS或CDMA的傳輸方式無法進行替代(邊遠山區無網絡基站，無法傳輸信號)；海事衛星電話或銥星傳輸從功能上可以實現，但由於是國外系統、不受控，使用費用比BD衛星貴的多，無法與完全國產化的BD衛星系統相提並論。
圖1是本發明的基於BD通訊的野外移動定位裝置的結構原理框圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好的理解本發明並能予以實施，但所舉實施例不作為對本發明的限定。其中，本發明中所述BD是指「北鬥一號」衛星定位導航系統。
如圖1所示，本發明的基於BD通訊的野外移動定位裝置，包括 BD接收天線，用於接收BD衛星播發的下行信號；信號放大器，與所述BD接收天線連接，用於將BD接收天線接收到的BD衛星的信號進行去噪和放大，然後傳輸給BD處理板；BD處理板，也即信號和信息處理單元，用於對信號放大器發送來的信號進行模擬信號與數位訊號進行轉換、處理操作；功率放大器，連接所述BD處理板，用於將BD處理板處理後的待發送的信號進行信號放大；BD發射天線，連接所述功率放大器，用於將功率放大器放大的信號發送到BD衛星上； 數據傳輸單元，連接所述BD處理板，用於與外部設備進行數據的交互傳輸。
另外，本發明的基於BD通訊的野外移動定位裝置還包括 電源單元，連接所述BD處理板，用於給整機提供電能；存儲單元，連接所述BD處理板，用於將接收到的BD信息進行存儲。
其中，所述數據傳輸單元可以是藍牙數據傳輸單元、紅外據傳輸單元、Wifi據傳輸單元、zigbee據傳輸單元等無線數據傳輸單元或USB數據傳單元等有線數據傳輸單元中的一種，也可以是任意幾個數據傳輸單元的組合。
下面以藍牙傳輸為例說明利用本發明的基於BD通訊的野外移動定位裝置進行定位的工作流程，採用其它傳輸單元傳輸的工作原理相同。
用帶藍牙功能的筆記本電腦或者PDA掌上機連接本發明裝置的數據傳輸單元(藍牙串口)，連接後通過筆記本電腦或者PDA掌上機上的軟體控制發送定位申請，在本發明的裝置內部由BD處理板進行數據處理，將數位訊號轉化成模擬信號，進行濾波與擴頻處理， 將信號發送到功率放大器進行信號放大，通過BD發射天線將信號發送到衛星。衛星收到本發明裝置發送的信號後，通過BD系統處理後，將信號通過BD衛星發送到本發明裝置的BD 接收天線，BD接收天線接收到該信號後，由信號放大器將信號進行去噪和信號放大處理，由 BD處理板進行濾波和降頻處理。對信號進行最終處理後，由BD處理板把該次定位申請的數據通過數據傳輸單元(藍牙串口)傳輸到筆記本電腦或者PDA掌上機的軟體上，就完成了一次BD定位。
下面再以藍牙傳輸為例說明利用本發明的基於BD通訊的野外移動定位裝置進行通信的工作流程，採用其它傳輸單元傳輸的工作原理相同。
用帶藍牙功能的筆記本電腦或者PDA掌上機連接本發明裝置的數據傳輸單元(藍牙串口)，連接後通過筆記本電腦或者PDA掌上機上的軟體控制發送通信申請，在本發明的裝置內部由BD處理板進行數據處理，將數位訊號轉化成模擬信號，進行濾波與擴頻處理， 將信號發送到功率放大器進行信號放大，通過BD發射天線將信號發送到衛星。衛星收到本發明裝置發送的信號後，通過BD系統處理後，將信號通過BD衛星發送到本發明裝置的BD 接收天線，BD接收天線接收到該信號後，由信號放大器將信號進行去噪和信號放大處理，由 BD處理板進行濾波和降頻處理。對信號進行最終處理後，由BD處理板把該次通信申請的數據通過數據傳輸單元(藍牙串口)傳輸到筆記本電腦或者PDA掌上機的軟體上，就完成了一次BD定位。
採用藍牙傳輸時要解決的一個問題是臨頻幹擾。由於本發明裝置的接收頻段為 2487. 67MHz M95. 83MHz，而藍牙設備的工作頻段為2. 40GHz 2. 48GHz，可以看到藍牙工作的頻段和本發明裝置的接收頻段距離只有7. 67MHz，並且本發明裝置的接收信號採用擴頻體制，接收信號功率非常低，比噪聲功率信號低27dB以上，在這種情況下如果不採取針對性的措施，會出現嚴重的臨頻幹擾問題，藍牙設備在收發過程中會導致本發明的裝置不能正常接收，因此需要最大限度的消除臨頻幹擾。
本發明中，所述的信號放大器為低噪聲放大器，在第一級低噪聲放大器中設有帶通濾波器，用於過濾除帶外信號，從而可以將臨頻信號最大程度的抑制，保證在第一級對信號進行有效的濾波處理。增加濾波器後，存在兩種情況，在臨頻幹擾不太強的時候，可以濾除幹擾信號，保證後級有效接收；在臨頻幹擾信號比較強的時候對臨頻幹擾進行一定程度抑制，不能將幹擾信號抑制到可以正常接收的範圍，但能保證有效信號不失真，在這種情況下可以通過後級通道設計濾除幹擾信號。
低噪聲放大器之後為BD射頻通道，通道設計在BD處理板上。在通道設計上，本發明採用兩級混頻方式，對於第一級中頻信號可以選擇帶外抑制能力很強的濾波器，在本發明中選擇了帶外抑制能力達到40dB以上中頻濾波器，同時第一級混頻器允許輸入的功率比較高。通過低噪放放大的信號包括帶外幹擾和BD出站信號，且信號滿足混頻器的功率輸入範圍，由於帶內信號沒有失真，中頻信號經過中頻濾波器後，能夠對帶外幹擾信號進行很強的抑制。對第二級中頻信號，也採用帶通濾波器電路進行濾波，將第一級濾波器抑制後的幹擾信號進行進一步濾波，以保證後級數字鏈路的正確解調。
除了對模擬信號進行上述處理以外，在數字解調算法中也可以進行優化處理，對數字解碼採用動態量化調整，使信號在有幹擾情況下能夠獲得最優的解碼增益，可以有效的降低在有幹擾情況下誤碼率，即有效的解決了本發明裝置的臨頻幹擾問題。
本發明的基於BD衛星的通信定位技術可以集成藍牙傳輸功能，攻克了 BD接收與藍牙臨頻幹擾的難點；內部高度集成，減小了整機體積和重量，做到了設備的小型化；信息傳輸通過藍牙通訊發送給外部的筆記本電腦或PDA。
以上所述實施例僅是為充分說明本發明而所舉的較佳的實施例，本發明的保護範圍不限於此。本技術領域的技術人員在本發明基礎上所作的等同替代或變換，均在本發明的保護範圍之內。本發明的保護範圍以權利要求書為準。
權利要求
1.一種基於BD通訊的野外移動定位裝置，其特徵在於，包括 BD接收天線，用於接收BD衛星播發的下行信號；信號放大器，與所述BD接收天線連接，用於將BD接收天線接收到的BD衛星的信號進行去噪和放大，然後傳輸給BD處理板；BD處理板，用於對信號放大器發送來的信號進行模擬信號與數位訊號進行轉換、處理操作；功率放大器，連接所述BD處理板，用於將BD處理板處理後的待發送的信號進行信號放大；BD發射天線，連接所述功率放大器，用於將功率放大器放大的信號發送到BD衛星上； 數據傳輸單元，連接所述BD處理板，用於與外部設備進行數據的交互傳輸。
2.根據權利要求1所述的基於BD通訊的野外移動定位裝置，其特徵在於，還包括電源單元，連接所述BD處理板，用於給整機提供電能。
3.根據權利要求1所述的基於BD通訊的野外移動定位裝置，其特徵在於，還包括存儲單元，連接所述BD處理板，用於將接收到的BD信息進行存儲。
4.根據權利要求1所述的基於BD通訊的野外移動定位裝置，其特徵在於，所述數據傳輸單元為紅外據傳輸單元、wifi據傳輸單元、zigbee據傳輸單元及USB數據傳單元其中之一或任意組合。
5.根據權利要求1所述的基於BD通訊的野外移動定位裝置，其特徵在於，所述數據傳輸單元為藍牙數據傳輸單元。
6.根據權利要求5所述的基於BD通訊的野外移動定位裝置，其特徵在於，所述信號放大器為低噪聲放大器，所述低噪聲放大器中設有帶通濾波器，用於過濾除帶外信號。
7.根據權利要求6所述的基於BD通訊的野外移動定位裝置，其特徵在於，所述BD處理板上還設有BD射頻通道，所述BD射頻通道採用兩級混頻方式，其中對第一級中頻信號選擇帶外抑制能力很強的濾波器，對第二級中頻信號，採用帶通濾波器電路進行濾波。
8.根據權利要求6所述的基於BD通訊的野外移動定位裝置，其特徵在於，對第一級中頻信號，選擇帶外抑制能力40dB以上中頻濾波器濾波。
全文摘要
本發明公開了一種基於BD通訊的野外移動定位裝置，包括BD接收天線，用於接收BD衛星播發的下行信號；信號放大器，與所述BD接收天線連接，用於將BD接收天線接收到的BD衛星的信號進行去噪和放大，然後傳輸給BD處理板；BD處理板，用於對信號放大器發送來的信號進行模擬信號與數位訊號進行轉換、處理操作；功率放大器，連接所述BD處理板，用於將BD處理板處理後的待發送的信號進行信號放大；BD發射天線，連接所述功率放大器，用於將功率放大器放大的信號發送到BD衛星上；數據傳輸單元，連接所述BD處理板，用於與外部設備進行數據的交互傳輸。本發明的定位裝置體積和重量小、成本低、適應範圍廣。
文檔編號G01S19/03GK102520416SQ20111044396
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月27日 優先權日2011年12月27日
發明者劉園園, 劉暢, 呂霞, 李豐丹, 李健強, 李超嶺, 王勇, 耿燕婷, 賈勝輝 申請人:中國地質調查局發展研究中心