[发明专利]一种北斗卫星信号的接收系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及北斗导航系统的卫星信号的接收系统和方法，特别是涉及一种利用现有的GPS接收设备接收北斗卫星信号的接收系统和方法。

背景技术

随着人们活动空间的扩大，对位置服务和时间服务的需求也越来越多。目前可提供位置服务和时间服务的有美国的全球定位系统GPS(GlobalPositioningSystem)、俄罗斯的格洛纳斯系统GLONASS(GLOBALNAVIGATIONSATELLITESYSTEM)、欧洲的Galileo导航卫星系统和中国的北斗导航系统；其中比较成熟的是美国的GPS系统和俄罗斯的GLONASS系统，中国的北斗系统目前也初步具备了提供位置服务和时间服务的条件。

随着现代通信技术的发展，位置服务和时间服务越来越重要。无论是在位置服务还是时间服务上，美国的GPS全球定位系统均得到了广泛放的应用。因此，目前大多数的导航和授时设备采用的均为美国的GPS全球定位系统，虽然美国承诺将永远无间断地提供民用导航信号，但是一旦出现紧急情况，美国区域停止导航信号的播发或者在信号中加入干扰，其影响将是极其严重的。届时，采用GPS系统作为主要授时手段的电力系统、金融证券系统、移动通信系统以及依赖GPS系统位置服务的各种导航终端，均会发生因为无法获得准确的信号而工作混乱甚至停止工作，会给国家安全带来灾难性的影响。

因此，对于后续建成的北斗系统如何兼容原有GPS接收机就成了当务之急的任务，全部更换原有GPS设备成本过于高昂，且随着设备的更换，会带来一定的风险。

目前，已有导航芯片公司将GPS、GLONASS甚至北斗导航系统集成进一颗芯片内部，完成其GPS、GLONASS和北斗导航系统之间的兼容。但是，对于现有的非北斗兼容的GPS接收设备如何进行升级以支持北斗卫星系统，仍然未提供可行的解决方案。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种北斗卫星信号接收系统和方法，用于解决现有技术中GPS接收设备无法兼容接收北斗导航系统的卫星信号的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种北斗卫星信号接收系统，适用于GPS接收设备，包括：北斗卫星接收天线、北斗导航定位模块、PLL时钟同步模块、星历计算模块、信号合成模块和GPS卫星信号发生器模块。所述北斗卫星接收天线接收北斗卫星信号；所述北斗导航定位模块的输入端与北斗卫星接收天线连接，用于解算所述北斗卫星信号，并输出导航定位信息和秒脉冲信息；所述PLL时钟同步模块的输入端与所述北斗导航定位模块的输出端连接，输出端与所述GPS卫星信号发生器模块的输入端连接，用于为所述北斗卫星信号接收系统提供同步时钟；所述星历计算模块的输出端与所述GPS卫星信号发生器模块的输入端连接；用于根据所述导航定位信息计算可见GPS卫星信号信息；所述GPS卫星信号发生器模块的输出端与所述信号合成模块的输入端连接；且所述GPS卫星信号发生器模块包括多个GPS卫星信号发生器，所述GPS卫星信号发生器用于根据所述可见GPS卫星信号信息和所述同步时钟模拟一个单个可见GPS卫星的信号；所述信号合成模块的输出端与所述GPS接收设备的输入端连接；用于将所述GPS卫星信号发生器模块模拟出的多个所述单个可见GPS卫星的信号合成为一个完整的虚拟GPS卫星信号，并发送给所述GPS接收设备；所述GPS接收设备用于接收所述虚拟GPS卫星信号。

优选地，所述导航定位信息满足NEMA-0183协议。

优选地，所述秒脉冲信息为1PPS秒脉冲信号。

优选地，所述PLL时钟同步模块根据所述1PPS秒脉冲信号提供的所述同步时钟为10.23MHz。

优选地，所述星历计算模块内置有GPS卫星轨道信息和GPS卫星的编号信息；所述可见GPS卫星信号信息是根据所述GPS卫星轨道信息和所述导航定位信息计算出的。

优选地，所述可见GPS卫星信号信息包括：可见GPS卫星数量、可见GPS卫星编号、每一个可见GPS卫星与所述北斗卫星信号接收系统的相对距离、每一个可见GPS卫星的导航电文信息。

优选地，所述GPS卫星信号发生器模块模拟的所述单个可见GPS卫星的信号的数量与所述可见GPS卫星数量一致。

优选地，所述GPS卫星信号发生器模块包括至少4个GPS卫星信号发生器。

优选地，所述GPS卫星信号发生器模块包括12个GPS卫星信号发生器。