[发明专利]全球定位系统实时软件接收机及其实时处理方法

权利要求书

1.一种全球定位系统实时软件接收机，该装置有复杂可编程逻辑器件、总线、接口、天线、移位寄存器、存储器、插座、A/D和计算机，所述计算机(10)内设有32位数字信号采集卡(2)，32位数字信号采集卡(2)插在计算机主机板周边元件扩展接PCI插槽上，通过周边元件扩展接口PCI总线将数据发送给计算机，该计算机通过天线(4)接收来自全球定位系统GPS卫星的无线导航信号，经由射频信号采样模块(31)后，将2位数字信号传递到串并转换(33)模块，经串并转换(33)模块的输出信号通过基于通用处理器的计算程序软件，而非全球定位系统GPS专用基带处理芯片进行基带信号的处理，各模块组合为一整体的软件接收机，其特征在于：该装置至少包括：

一信号采样传输模块(3)中由射频信号采样模块(31)和串并转换接口模块(32)组成，天线(4)与信号采样传输模块(3)中的射频信号采样模块(31)的输入端相连接，射频信号采样模块(31)将天线(4)输入的无线导航信号采样并数模转换，射频信号采样模块(31)的输入输出端和串并转换接口模块(32)的输出输入端相互连接，串并转换接口模块(32)的输出端输出数字信号传递至32位数字信号采集卡(2)的输入端；

一计算机软件处理模块(1)由采样信号与本地信号相关处理(11)和信号捕获、跟踪、同步、导航解算(12)模块组成，采样信号与本地信号相关处理(11)的输入输出端与信号捕获、跟踪、同步、导航解算(12)模块的输出输入端相互连接；

一32位数字信号采集卡(2)通过周边元件扩展接口PCI总线与计算机软件处理模块(1)中的采样信号与本地信号相关处理(11)的输入端相互连接，计算机(10)获取32位数字信号采集卡(2)的数据后，通过软件处理，完成接收机的工作。

2.根据权利要求1所述的全球定位系统实时软件接收机，其特征在于：所述的射频信号采样模块(31)通过连接插座(3209)和串并转换接口模块(32)中的各部件相连接，其中：

一射频信号采样模块(31)由GP2015芯片(3101)和串口(3102)组成，GP2015芯片(3101)依次输出两位串行数字信号，一位为符号位(3103)，一位为幅值位(3104)，分别通过连接插座(3209)与串并转换接口模块(32)中驱动芯片(3216)的相应各输入端口相连接；GP2015芯片(3101)输出一采样时钟(3105)信号通过连接插座(3209)与串并转换接口模块(32)中驱动芯片(3216)的相应输入端相连接；串口(3102)输入输出两个TTL电平的发送(3106)和接收(3107)信号，串口(3102)的输出发送(3106)信号通过连接插座(3209)与串并转换接口模块(32)中串口电平转换(3205)的相应输入端口相连接，串口电平转换(3205)的输出接收(3107)信号与串口(3102)的相应输入端相连接；

一串并转换接口模块(32)主要由复杂可编程逻辑器件(3201)、直流电源变换(3202)、开关(3203)、串口电平转换(3205)、边界扫描接口(3206)和小型计算机系统SCSI接口(3208)组成，串并转换接口模块(32)接受12V直流供电，电源经过开关(3203)后有一路输入至直流电源变换(3202)模块的输入端，直流电源变换(3202)的输出为3.3V(3210)电源，分为五路输出：第一路供电信号传递到指示灯(3204)的相应输入端；第二路供电信号传递到复杂可编程逻辑器件(3201)的相应输入端；第三路供电信号同时传递到串口电平转换(3205)和边界扫描接口(3206)的相应输入端；第四路供电信号传递到跳线开关(3217)的相应输入端，跳线开关闭合后，则有源天线供电(3218)和电源3.3V(3210)连通，有源天线

供电(3218)信号同时传递到天线；第五路供电信号通过连接插座(3209)传递到射频信号采样模块(31)的相应输入端；

一复杂可编程逻辑器件(3201)接受来自GP2015芯片(3101)的三路输出信号：符号位(3103)、幅值位(3104)和采样时钟(3105)分别经过连接插座(3209)和驱动芯片(3216)后输入至复杂可编程逻辑器件(3201)的相应输入端；复杂可编程逻辑器件(3201)在采样时钟(3105)的上升沿读取符号位(3103)和幅值位(3104)的电平，在采样时钟(3105)的每16个上升沿之后，复杂可编程逻辑器件(3201)分别采样了16个符号位(3103)和幅值位(3104)的电平，并将其输出变成2个16位的并行数据：并行符号位(3211)和并行幅值位(3212)，且分别输出至小型计算机系统SCSI接口(3208)的相应输入端；复杂可编程逻辑器件(3201)还将采样时钟(3105)16分频后变成16分频采样时钟(3213)也输出至小型计算机系统SCSI接(3208)的相应输入端；小型计算机系统SCSI接(3208)的输出端与数字信号采集卡(2)的输入端相互连接；复杂可编程逻辑器件(3201)的输入输出与边界扫描接(3206)模块的输出输入端相互连接；

一串口电平转换(3205)的输出接收(3107)信号通过连接插座(3209)与串口(3102)模块的相应输入端口相连接，并接收来自串口(3102)的输出发送(3106)信号通过连接插座(3209)与串口电平转换(3205)模块的相应输入端口相连接；串口电平转换(3205)将TTL电平的发送(3106)信号转换为RS232电平的传输电平发送信号(3214)传递到串口插座(3207)模块的相应输入端，并将RS232电平的传输电平接收信号(3215)传递到串口电平转换(3205)模块的相应输入端，经串口电平转换(3205)模块转换为TTL电平的接收(3107)信号通过连接插座(3209)传递到串口(3102)模块的相应输入端。