專利名稱：一種雙模或者多模定位衛(wèi)星信號接收模式選擇方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙?；蛘叨嗄６ㄎ恍l(wèi)星信號接收模式選擇方法及裝置，尤其是一 種包含了北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的雙?；蚨嗄６ㄎ恍l(wèi)星信號接收模式選擇方法及裝置。
背景技術(shù)：
隨著導(dǎo)航衛(wèi)星定位系統(tǒng)的發(fā)展，很多的國家和地區(qū)都在發(fā)展自己的導(dǎo)航定位衛(wèi) 星系統(tǒng)，如美國的GPS(Global Positioning System，全球定位系統(tǒng))系統(tǒng)，歐洲的伽利略 (Galileo)系統(tǒng)，俄羅斯的格洛納斯(GL0NASS)系統(tǒng)，還有中國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(Bei Dou (或 BD 或 COMPASS) Navi gat ion Satellite System)，等等。為了更好的利用衛(wèi)星資源， 實現(xiàn)更快、更準(zhǔn)、更穩(wěn)定的定位，同時利用多個導(dǎo)航系統(tǒng)的衛(wèi)星的技術(shù)已經(jīng)成為一種趨勢， 如兼容北斗和GPS的雙模導(dǎo)航系統(tǒng)，兼容北斗、GPS以及格洛納斯的多模導(dǎo)航系統(tǒng)。為了實現(xiàn)更快速、更準(zhǔn)確、更穩(wěn)定的導(dǎo)航模式，一種能夠在雙模或者多模導(dǎo)航系統(tǒng) 下進行自動切換的方法就變得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了提供一種適用于雙?；蛘叨嗄Ｐl(wèi)星定位裝置的定位衛(wèi)星選 擇方法及相應(yīng)的裝置，如同時兼容GPS或者北斗二代衛(wèi)星的雙模導(dǎo)航系統(tǒng)，從而避免單模 GPS或者北斗二代衛(wèi)星定位裝置在衛(wèi)星信號弱，頻段信號干擾大，衛(wèi)星信號健康度不好，衛(wèi) 星信號被關(guān)閉，衛(wèi)星星座分布不好等情況下導(dǎo)致不能正常定位而無法進行導(dǎo)航，使得在GPS 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)不能正常導(dǎo)航的區(qū)域系統(tǒng)自動切換到北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航模式。在北斗二代衛(wèi) 星導(dǎo)航系統(tǒng)不能正常導(dǎo)航的區(qū)域系統(tǒng)自動切換到GPS系統(tǒng)導(dǎo)航模式，并且在各種場景下都 能非常好的工作。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種用于雙?；蛘叨嗄６ㄎ恍l(wèi)星信號接收裝置的模式選擇 方法，該方法包括，啟動所述衛(wèi)星信號接收裝置；讀取所述裝置的上一次工作模式；讀取該 模式下的上一次的工作數(shù)據(jù)；進入該工作模式。更進一步，所述方法還包括，判斷所述裝置是否是第一次使用，如果是第一次使 用，系統(tǒng)依次進入各個工作模式并獲取各個模式的工作數(shù)據(jù)。更進一步，所述方法還包括，評估各個工作模式的衛(wèi)星信號質(zhì)量，選擇衛(wèi)星信號質(zhì) 量最佳的工作模式作為上一次工作模式并存儲。更進一步，所述方法還包括，除當(dāng)前工作模式的射頻前端模塊保持正常工作外，切 換其它工作模式的射頻前端模塊為休眠狀態(tài)。更進一步，所述方法還包括，在裝置關(guān)閉前，系統(tǒng)將當(dāng)前工作模式作為上一次工作 模式存儲，將當(dāng)前模式所使用的工作數(shù)據(jù)作為該模式上一次的工作數(shù)據(jù)存儲。更進一步，所述模式包含了北斗模式。此外，本發(fā)明還提供一種雙?；蛘叨嗄６ㄎ恍l(wèi)星信號接收裝置，所述裝置包括，用 于雙模或多模接收的射頻單元，基帶信號處理單元，在基帶信號處理單元中還包括了一個
3衛(wèi)星信號評估模塊，主控單元，模式切換單元以及存儲單元，所述存儲器上存儲各個模式的 上一次的工作數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)啟動時，利用上一次的工作數(shù)據(jù)控制模式切換單元進行切換。更進一步，所述裝置還包括第一次開機判斷單元，如果是第一次開機，系統(tǒng)執(zhí)行第 一次開機流程。采用本發(fā)明的技術(shù)方案后，解決了雙模或者多模系統(tǒng)之間自動切換的問題，提高 了在不同場景下的雙模或多模系統(tǒng)之間切換的效率，并能夠提高系統(tǒng)首次定位的穩(wěn)定性。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明的衛(wèi)星模式切換流程圖；圖3為本系統(tǒng)第一次開機數(shù)據(jù)更新的工作流程圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。其基本原理為系統(tǒng)由RF射頻模塊對由天線接收 到的衛(wèi)星信號進行處理，然后將處理出來的帶有衛(wèi)星信息的數(shù)據(jù)送給基帶芯片進行算法處 理。整個系統(tǒng)的工作模式由一個處理器來控制。系統(tǒng)由兩路RF射頻前端，即GPS射頻前端模塊2和北斗二代射頻前端模塊4，一個 基帶芯片6和一個主控微處理器7構(gòu)成。其中基帶芯片內(nèi)部還包括了一個衛(wèi)星信號評估模 塊9。衛(wèi)星信號評估模塊評估和判定有以下方法首先是將用來定位的衛(wèi)星信號的載噪比 C/N0取平均值，如果平均值小于可以捕獲衛(wèi)星的門限平均值23，便判定當(dāng)前工作模式下的 衛(wèi)星信號質(zhì)量不佳，系統(tǒng)需要切換工作模式。比如當(dāng)前情況如表1所示
衛(wèi)星編號C/N02508431238153422352420表 1
在表1中，用來定位的衛(wèi)星分別為2號、8號、12號、15號、22號，它們C/N0平均值 為40，大于門限值23，因此衛(wèi)星信號評估模塊9判定當(dāng)前衛(wèi)星信號質(zhì)量良好，系統(tǒng)不需要切 換。但當(dāng)出現(xiàn)如下情況時，如表2所示 表2在表2中用來定位的衛(wèi)星分別為2號、8號、12號、15號、22號、24號，它們的C/N0 平均值為24. 8，小于門限值23，因此衛(wèi)星信號評估模塊9判定當(dāng)前衛(wèi)星信號質(zhì)量不佳，系統(tǒng) 需要切換工作狀態(tài)。本發(fā)明使用的GPS導(dǎo)航衛(wèi)星的信號頻率為1575. 42MHz，北斗二代導(dǎo)航衛(wèi)星的信號 頻率為1561. 098MHz，本系統(tǒng)通過外接的可接收GPS和北斗二代衛(wèi)星信號的兼容型天線1來 接收天上的GPS和北斗二代衛(wèi)星信號，并提供給兩路射頻前端模塊。晶振3的輸出頻率為 16. 367667MHz，提供采樣時鐘給GPS射頻前端2，晶振5的輸出頻率為16. 301MHz，提供采樣 時鐘給北斗二代射頻前端模塊4。系統(tǒng)默認(rèn)的信號接收方式為GPS導(dǎo)航衛(wèi)星信號，由晶振3提供采樣時鐘。當(dāng)系統(tǒng) 工作在GPS模式下的時候，系統(tǒng)會自動將北斗二代射頻前段模塊4設(shè)置為低功耗模式，使兩 路信號不產(chǎn)生相互干擾。以GPS信號為例，衛(wèi)星信號經(jīng)過射頻模塊處理后，通過數(shù)據(jù)接口送給基帶芯片。在 這些數(shù)據(jù)中，包括了衛(wèi)星信號強度，噪聲強度等信息，通過基帶芯片內(nèi)部的衛(wèi)星信號評估模 塊9對接收到的GPS衛(wèi)星信號進行評估和判斷，基帶芯片對北斗二代衛(wèi)星信號的評估和判 斷方法與GPS衛(wèi)星信號的評估和判斷方法相同。當(dāng)衛(wèi)星信號評估模塊判定接收到的衛(wèi)星 信號不適合用來定位時，基帶芯片內(nèi)的CPU將發(fā)出一個控制信號，主控微處理器7接收到 這個信號以后，同時分別向正在運行的GPS射頻模塊以及處于低功耗模式的北斗二代射頻 模塊使能端發(fā)送信號，讓GPS射頻模塊進入低功耗模式，讓北斗二代射頻模塊進入正常工 作模式，由16.311MHzTCX0晶振5提供采樣時鐘。同時，基帶芯片接收到由微處理器發(fā)送過 來的控制信號，進入北斗二代衛(wèi)星系統(tǒng)導(dǎo)航工作模式。這樣就完成了兩個衛(wèi)星系統(tǒng)的自動 切換。同理，如果在北斗二代衛(wèi)星系統(tǒng)導(dǎo)航工作模式下，當(dāng)基帶芯片中的衛(wèi)星信號評估模塊9判定接收到的衛(wèi)星信號不適合用來定位時，基帶芯片內(nèi)的CPU將發(fā)出一個控制信號，讓系 統(tǒng)工作在GPS模式下，讓北斗二代射頻模塊進入低功耗模式。圖2是本發(fā)明的衛(wèi)星模式切換流程圖，其原理是根據(jù)衛(wèi)星信號質(zhì)量來進行導(dǎo)航衛(wèi) 星系統(tǒng)切換。以系統(tǒng)處于GPS衛(wèi)星導(dǎo)航工作模式為例，系統(tǒng)的工作過程如下步驟11，由天線接收衛(wèi)星信號；步驟12，將接收到的信號送給GPS射頻模塊進行GPS信號處理；步驟14，基帶芯片再進行正常狀態(tài)的算法處理；步驟15，評估衛(wèi)星信號質(zhì)量；步驟16，判斷接收到的衛(wèi)星信號是否可以用來正常定位。如果系統(tǒng)處在GPS信 號較弱處，衛(wèi)星信號評估模塊9判斷當(dāng)前衛(wèi)星信號不適合用來定位，基帶部分就很難準(zhǔn)確 的對衛(wèi)星進行捕獲和跟蹤；如果當(dāng)前衛(wèi)星信號質(zhì)量不好，則需要進行切換；當(dāng)衛(wèi)星信號評 估模塊9對接收到的衛(wèi)星信號進行評估和判斷后，認(rèn)為當(dāng)前狀態(tài)下的衛(wèi)星信號適合用來定 位，基帶芯片保持正常工作狀態(tài)，基帶芯片內(nèi)部的CPU進行正常的數(shù)據(jù)處理及算法的動作， 則繼續(xù)當(dāng)前的GPS工作模式。步驟17，如果當(dāng)前衛(wèi)星信號質(zhì)量不好，基帶芯片6產(chǎn)生并發(fā)送給主控微處理器7的 控制信號，并同時停止輸出NMEA碼；步驟18，根據(jù)基帶芯片6發(fā)出的控制信號，主控微處理器7給正在工作的GPS射頻 前端2以及晶振3發(fā)送一個可以控制GPS射頻模組工作模式的使能信號，讓GPS射頻模組 進入低功耗模式，同時又給處于低功耗模式的北斗二代射頻前端4及晶振5使能端發(fā)出一 個讓該模組進入正常工作模式的信號，并且還控制基帶芯片6工作模式，讓基帶芯片6切換 工作模式進入北斗二代衛(wèi)星系統(tǒng)導(dǎo)航工作模式。步驟19，基帶芯片6根據(jù)主控微處理器7發(fā)送的信號，切換工作模式到北斗二代工 作模式。步驟20，系統(tǒng)正常工作后，記錄當(dāng)前工作模式，用于定位的衛(wèi)星編號、載噪比C/N0 等數(shù)據(jù)被記錄并保存在FLASH存儲器20當(dāng)中。系統(tǒng)進入北斗二代衛(wèi)星系統(tǒng)導(dǎo)航工作模式后，工作原理跟GPS衛(wèi)星系統(tǒng)導(dǎo)航工作 模式基本相同。如果基帶部分的衛(wèi)星信號評估模塊9判定當(dāng)前狀態(tài)下衛(wèi)星信號質(zhì)量不好 時，就很難捕獲和跟蹤衛(wèi)星，基帶芯片給主控微處理器發(fā)送控制信號，并停止NMEA數(shù)據(jù)輸 出。主控微處理器根據(jù)接收到的控制信號，同時給北斗二代和GPS射頻模塊使能端分別發(fā) 送信號，使北斗二代射頻模塊進入低功耗模式，使GPS模塊進入正常工作模式。同時，控制 基帶芯片工作模式，讓基帶芯片進入GPS衛(wèi)星系統(tǒng)導(dǎo)航工作模式。這樣就實現(xiàn)了系統(tǒng)由北 斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和GPS衛(wèi)星系統(tǒng)導(dǎo)航工作模式的自動切換。FLASH存儲器8是由主控微處理器7來控制的，當(dāng)系統(tǒng)需要切換導(dǎo)航模式的時候， 會調(diào)用FLASH存儲器中保存的數(shù)據(jù)。對于圖1所示的雙系統(tǒng)，為了讓系統(tǒng)更好的工作，系統(tǒng) 會記錄以下數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)A 上一次衛(wèi)星導(dǎo)航模式、即當(dāng)前使用的是北斗還是GPS導(dǎo)航模式；數(shù)據(jù)B 上一次每個模式的衛(wèi)星信號評估模塊9評估的結(jié)果以及各自用于定位的 衛(wèi)星編號，歷書數(shù)據(jù)，等等。
6
系統(tǒng)記錄上述數(shù)據(jù)到FLASH存儲器8上，供下次開機使用，便于系統(tǒng)快速完成首次 定位。如果上一次是GPS模式，下一次開機時就啟動GPS模式，并調(diào)用相關(guān)數(shù)據(jù)完成首次定 位，并按照圖2所示的流程執(zhí)行信號處理。如果GPS信號弱以致無法完成定位，系統(tǒng)就會切 換到北斗二代模式，并調(diào)用存儲的上一次北斗二代衛(wèi)星定位的數(shù)據(jù)來完成首次定位。為了保存上述數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)關(guān)閉前，系統(tǒng)會自動將當(dāng)前的數(shù)據(jù)寫入，這樣下次開機 的時候，寫入的當(dāng)前數(shù)據(jù)就是上一次數(shù)據(jù)。這樣，每一次開機都會進入上一次的工作模式并 且利用上一次的數(shù)據(jù)來完成本次首次定位。但是，如果是第一次開機，系統(tǒng)該切換到何種模式？為了使系統(tǒng)工作更加可靠，圖 3為本系統(tǒng)第一次開機數(shù)據(jù)更新的工作流程。首先步驟31，系統(tǒng)啟動。然后步驟32，當(dāng)系統(tǒng)第一次開機以后，由于系統(tǒng)內(nèi)沒有GPS和北斗二代衛(wèi)星的數(shù) 據(jù)，即系統(tǒng)中存儲上述數(shù)據(jù)的區(qū)域都為OxFF，系統(tǒng)判斷其是第一次開機使用。步驟33，系統(tǒng)切換到GPS模式，并完成首次定位，獲取用于定位的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，衛(wèi)星 信號評估模塊9完成對GPS衛(wèi)星信號的質(zhì)量評估，如果在一段時間內(nèi)信號不能滿足定位要 求，也同樣數(shù)據(jù)B。步驟34，系統(tǒng)切換到北斗二代工作模式，并完成首次定位，獲取用于定位的衛(wèi)星數(shù) 據(jù)，衛(wèi)星信號評估模塊9完成對GPS衛(wèi)星信號的質(zhì)量評估，如果在一段時間內(nèi)信號不能滿足 定位要求，也同樣數(shù)據(jù)B。步驟35，保存步驟33和步驟34獲得的數(shù)據(jù)。其中數(shù)據(jù)A上一次衛(wèi)星導(dǎo)航模式數(shù) 據(jù)為GPS和北斗二代信號中經(jīng)過衛(wèi)星信號評估模塊9評估后信號質(zhì)量最好的。數(shù)據(jù)B上一 次每個模式的衛(wèi)星信號經(jīng)過衛(wèi)星信號評估模塊9評估后信號質(zhì)量最好的以及各自用于定 位的衛(wèi)星編號，歷書數(shù)據(jù)為各自完成首次定位時的獲得的相關(guān)信息。這樣就更新了系統(tǒng)中 的數(shù)據(jù)A和數(shù)據(jù)B。步驟36，繼續(xù)執(zhí)行其他初始化任務(wù)。這樣，如果接下來系統(tǒng)要執(zhí)行定位服務(wù)，系統(tǒng)選擇GPS和北斗二代信號中較強的 系統(tǒng)作為當(dāng)前工作模式。因為系統(tǒng)首次定位時間在36秒左右。所以整個數(shù)據(jù)更新的過程在3分鐘內(nèi)基本 可以完成。此外，判斷系統(tǒng)是否第一次開機的方法還可以是在FLASH存儲器上開辟一個計數(shù) 單元，剛開始時為0，每使用一次增加一次，如果檢測到計數(shù)為0并且沒有溢出，則認(rèn)為是第 一次開機，并執(zhí)行上述第一次開機流程。需要說明的是，本系統(tǒng)僅以GPS和北斗二代導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)作為例子，如果系統(tǒng)集 成了 GL0NASS或者伽利略等其它導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)，其基本原理也和本發(fā)明一樣，也在本發(fā)明 的保護范圍之內(nèi)。此外，本發(fā)明的信號載噪比門限值設(shè)在23，實際應(yīng)用中也有低于23可以 定位的，需要視具體系統(tǒng)來確定。還有，本發(fā)明的技術(shù)不僅適用于衛(wèi)星定位導(dǎo)航，而且適用 于衛(wèi)星授時。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種雙?；蛘叨嗄６ㄎ恍l(wèi)星信號接收模式選擇方法，其特征在于，該方法包括，啟動所述衛(wèi)星信號接收裝置；讀取所述裝置的上一次工作模式；讀取該模式下的上一次的工作數(shù)據(jù)；進入該工作模式。
2.如權(quán)利要求1所述的模式選擇方法，其特征在于，所述方法還包括，判斷所述裝置是 否是第一次使用，如果是第一次使用，系統(tǒng)進入各個工作模式并獲取各個模式的工作數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求2所述的模式選擇方法，其特征在于，所述方法還包括，評估各個工作模 式的衛(wèi)星信號質(zhì)量，選擇衛(wèi)星信號質(zhì)量最好的工作模式作為上一次工作模式并存儲。
4.如權(quán)利要求1至3中任意一項所述的模式選擇方法，其特征在于，所述方法還包括， 除當(dāng)前工作模式的射頻前端模塊保持正常工作外，切換其它工作模式的射頻前端模塊為休 眠狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求4所述的模式選擇方法，其特征在于，所述方法還包括，在裝置關(guān)閉前， 系統(tǒng)將當(dāng)前工作模式作為上一次工作模式存儲，將當(dāng)前模式所使用的工作數(shù)據(jù)作為該模式 上一次的工作數(shù)據(jù)存儲。
6.如權(quán)利要求5所述的模式選擇方法，其特征在于，所述模式包含了北斗模式。
7.一種雙?；蛘叨嗄６ㄎ恍l(wèi)星信號接收裝置，所述裝置包括，用于雙?；蚨嗄＝邮盏?射頻單元，基帶信號處理單元，在基帶信號處理單元中還包括了一個衛(wèi)星信號評估模塊，主 控單元，模式切換單元以及存儲單元，其特征在于，所述存儲器上存儲各個模式的上一次的 工作數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)啟動時，利用上一次的工作數(shù)據(jù)控制模式切換單元進行切換。
8.如權(quán)利要求7所述的衛(wèi)星信號接收裝置，其特征在于，所述裝置還包括第一次開機 判斷單元，如果是第一次開機，系統(tǒng)執(zhí)行第一次開機流程。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙?；蛘叨嗄６ㄎ恍l(wèi)星信號接收模式選擇方法及裝置，尤其是一種包含了北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的雙?；蚨嗄６ㄎ恍l(wèi)星信號接收模式選擇方法及裝置。該方法包括，啟動所述衛(wèi)星信號接收裝置；讀取所述裝置的上一次工作模式；讀取該模式下的上一次的工作數(shù)據(jù)；進入該工作模式。采用本發(fā)明的技術(shù)方案后，解決了雙?；蛘叨嗄Ｏ到y(tǒng)之間自動切換的問題，提高了在不同場景下的雙?；蚨嗄Ｏ到y(tǒng)之間切換的效率。
文檔編號G01S19/33GK101907716SQ20101024714
公開日2010年12月8日 申請日期2010年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月29日
發(fā)明者趙成能 申請人:東莞市泰斗微電子科技有限公司