專利名稱：帶緊急通信信道的gps信號接收機的制作方法
技術領域：
本發明涉及無線導航領域，更具體地說涉及根據衛星無線導航系統(GPS系統)發射的信號表明目標位置并在緊急情況下產生包括位置數據的緊急信息的個人安全系統。
現有技術根據GPS信號工作的用戶設備的一個重要應用是在包括監視系統和個人安全系統在內的目標跟蹤系統中的使用。
跟蹤和監視交通的系統(例如，參見[1]在德國的申請(DE)3501035，Int.Cl.G08 G 1/00，1986年7月17日公開；[2]在EPO的申請(EP)0379198，Int.Cl.G01S 5/02，G01 S 5/14，1990年7月25日公開；[3]在EPO的申請(EP)0509775，Int.Cl.G01 S 5/14，1992年4月15日公開；[4]美國專利(US)5319374，Int.Cl.G01 S 1/24，G01 S 5/02，G01 S 3/02，G04 C 11/02，1994年6月7日公開。)是公知的，其中車輛上裝備有根據GPS信號的定位單元和與監視車輛位置的中心基站相連接的無線電通信單元。
根據GPS信號確定車輛的位置并在緊急情況時將該位置數據傳送給跟蹤基站的系統是公知的。(例如，參見[5]在德國的申請(DE)3839959，Int.Cl.G08 B 25/00，G08 G 1/123，B60 Q 9/00，H04 Q 7/00，1990年4月12日公開；[6]美國專利(US)5355140，Int.Cl.G01 S 1/08，G01 S 5/02，1994年10月11日公開；[7]PCT申請(WO)93/16452，Int.Cl.G08 G 1/123，1993年8月19日公開。)在上述用于定位的跟蹤和監視車輛系統[1-7]中，使用了裝備有確保將有關位置和報警信號的數據發送給監視基站的附加單元的標準GPS信號接收機。作為慣例，在如此的GPS信號接收機系統中，既沒有提出在GPS信號接收部分阻塞的條件下定位的特殊要求，也沒有提出使設備最小化的有關要求。
另一方面，與車輛定位系統不同，個人安全系統可能對用于定位工作的GPS信號接收機增加附加要求。首先，這與GPS信號接收機在無線電話機主體內的最佳配置有關，比如[8]在EPO的申請(EP)0528090(Int.Cl.G01 S5/00，1990年7月25日公開)所描述的系統。這必然要求GPS信號接收機的最小化和功耗的最小化。第二，在比如工作在“植被下面”等GPS信號干擾的條件下，可能提出保證能定位的要求。
裝備有用于傳輸/接收緊急情況下形成的信息的通信信道的GPS已經公知(見[9]PCT申請(WO)97/14057，Int.Cl.G01 S 5/14，G01 S 1/04，1997年4月17日公開)，并解決了在GPS信號干擾的條件下探測目標的問題。選擇[9]中所描述的接收機作為原型。圖1示出了選為原型的接收機的總體框架圖。
參見圖1，原型接收機包括串聯連接的GPS信號頻率轉換器1、信號模數轉換單元2和信道切換開關3。切換開關3的第一輸出端與用于存儲信號采樣值并與信號處理器5串聯連接的單元4相連。切換開關3的第二輸出端與常規相關處理單元6相連。無線電頻率轉換器1的外差輸入端、信號模數轉換單元2的節拍輸入端、信號采樣值存儲單元4的節拍輸入端和相關處理單元6的節拍輸入端分別連接到安裝有例如一些頻率合成器的節拍信號和外差頻率形成裝置的節拍信號和外差頻率信號形成器7的相應的輸出端上。由各個相應的頻率合成器的基準輸入端組成的信號形成器7的基準輸入端連接到基準振蕩器8的輸出端上。由上述一些頻率合成器的預置輸入端構成的信號形成器7的控制輸入端、切換開關3的控制輸入端以及信號處理器5和相關處理單元6的數據輸入/輸出通過相應的數據總線連接到導航處理器9上。導航處理器9由存儲單元10供給程序和數據。外圍設備--用于數據輸入/輸出的單元11和用于在信道中發送和接收信息的單元12也連接到導航處理器9上。單元11由比如控制器、鍵盤或顯示器實現并裝有接口連接器。單元12由調制解調器執行實現，比如導航處理器9與基站13的無線電話通信。基站13裝有用于接收機的報警和位置信息的信號接收裝置，一些宇宙飛行器的數據、接收機位置的大致坐標、多普勒位移數據的獨特形成裝置，以及通過無線信道傳輸這些數據給單元12的裝置。
原型接收機按下述方式工作。GPS信號從接收天線的輸出端進入無線電頻率轉換器1的輸入端，在此進行降低頻率的變換。同時在此處理中使用包括在轉換器1結構之內的根據從信號形成器7的相應輸出端輸出的外差信號(Fr)進行工作的混頻器。信號形成器7使用來自基準振蕩器8輸出的基準頻率信號(Fb)合成節拍信號(Ft)和外差頻率(Fr)。由合成器產生的頻率預置值通過傳送來自導航處理器9的相應的設定代碼實現。
信號從無線電頻率轉換器1的輸出端進入信號模數轉換單元2的輸入端，在此將其轉換為數字類型的信號。模數轉換的時間采樣率由來自信號形成器7的相應的輸出端的節拍信號(Ft)確定。
然后信號進入用于信道處理的切換開關3的輸入端，通過由導航處理器9形成的控制信號切換切換開關3。
在一般的運行方式下，切換開關3將單元2的輸出端連接在單元6(相關處理器)的輸入端上。單元6與導航處理器9一起以1毫秒的間隔對接收的GPS信號執行常規的相關處理，包括根據頻率和代碼搜索信號、跟蹤、解碼、提取有關一些宇宙飛行器的服務信息及提取導航信息(確定無線電導航參數-RNP)。具體地說，在這種情況下，在位置計算中還利用導航處理器9測定一些可見衛星的偽噪聲信號的相關函數的峰值瞬時位置。在單元6中利用從信號形成器7的一個輸出端輸入的節拍信號(Ft)確定的節拍率完成相關處理。
位置信息進入單元11(數據輸入/輸出)，在此比如顯示在屏幕上。
同時位置信息進入單元12，單元12與基站13通話將位置信息和在緊急情況下由裝置單元11和導航處理器9產生的報警信號發送給基站。
在基站13中完成與接收機的工作無關的一些宇宙飛行器的數據的形成、接收機位置的大致坐標和多普勒位移數據的形成，這些形成的數據通過通信信道進入接收機的單元12。當接收機工作在不良接收條件下比如在信/噪比小(在GPS信號阻塞時)時，使用這些數據。
在不良接收條件下，也就是說在信/噪比小時，比如在接收機處在GPS信號阻塞的地區時，切換開關3就將單元2的輸出端與單元4(存儲信號采樣值)的輸入端相連。
切換開關3的切換由導航處理器9形成的信號比如根據使用單元6時不能成功搜索信號的結果或根據來自單元11的操作者的信號來控制。
單元4以1秒的間隔完成被單元2整形的信號采樣值的緩存。單元4中的采樣記錄通過來自信號形成器7的節拍信號(Ft)確定的節拍率完成。
存儲在單元4中的信號采樣值由執行搜索信號及其相關處理以達到提取導航信息(RNP)目的的信號處理器5使用。RNP數據進入導航處理器9，在此進行位置測定。因此，為了在所述不利于GPS信號接收的條件下執行搜索信號、提取導航信息和定位，信號處理器5使用由導航處理器9獲得的通過通信信道來自基站13的一些宇宙飛行器數據、位置的大致坐標信息和多普勒位移數據。
由導航處理器9確定的位置信息進入用于指示的單元11及用于傳輸給跟蹤接收機的基站13的單元12。如果需要，與位置信息一起還提供給基站緊急信息，也就是說發送由裝置單元11和導航處理器9整形并通過通信信道由單元12裝置發送給基站13的報警信號。
因此，原型接收機提供了在GPS信號接收正常條件下及在其阻塞條件下探測位置和報警的可能性。
緊急情況下發送信息(帶有位置信息的報警信號)的原型接收機的特征是，無論在GPS信號正常接收條件下還是在阻塞條件下，都必須能快速搜索信號。原型接收機通過高穩定性發生器作為基準振蕩器8來保證這一點。無論在GPS信號正常接收條件下還是在阻塞條件下，應該理解的是基準振蕩器的穩定性越高，在同等條件下跟蹤信號所需的時間就越短。但是，保證高穩定性的基準振蕩器是一項十分困難的任務，需要使用特殊的裝置，比如熱穩定(熱補償)裝置。這將使得原型接收機更為復雜和昂貴。
發明的公開本發明的目的是通過下述方法解決接收機的裝置問題通過利用來自基站的在無線信道中接收的外部高穩定基本正弦信號，測定基準振蕩器的信號頻率相對額定值的偏差。
由此可以達到的效果是，能形成基準振蕩器的信號頻率相對額定值的偏差，然后將此頻率偏差用于通過搜索信號控制信號處理器5和相關處理單元6的導航處理器9中的載波頻率調整數據的形成。從而允許在GPS信號正常接收條件下和阻塞條件下都能快速搜索定位信號，因此可使用簡單的基準振蕩器(簡單的無需補償晶片)。
本發明的本質在于，在帶有用于傳送有關緊急情況的通信信道的GPS信號接收機中，包括串連的GPS信號的無線電頻率轉換器、信號模數轉換單元和處理信道的切換開關，該切換開關的第一輸出端與順序相連的信號采樣數據存儲單元和信號處理器相連，而其第二輸出端與相關處理單元相連，另外，信號處理器和相關處理單元與裝備有用于存儲程序和數據的存儲單元的導航處理器相連，無線電頻率轉換器的外差頻率信號輸入端以及信號模數轉換單元、信號采樣數據存儲單元和相關處理單元的時鐘(節拍)輸入端與時鐘(節拍)信號和外差頻率信號形成器的相應的輸出端相連，該信號形成器裝備有時鐘(節拍)信號和外差頻率信號的形成裝置，在這種情況下，由相應的頻率合成器的基準輸入端構成的時鐘信號和外差頻率信號形成器的基準輸入端與基準振蕩器的輸出相連，由上述的各個合成器的初始設定輸入構成的時鐘信號和外差頻率信號形成器的控制輸入端以及處理信道的切換開關的控制輸入端與導航處理器相連，該導航處理器還與數據輸入/輸出單元、接收機與基站正在連接的那個通信信道的信息發送和接收單元相連，此外還包括一個基準振蕩器信號頻率相對額定值的偏差的測定單元，該單元的第一輸入端與基準振蕩器的輸出端相連，第二輸入端通過信令中繼線與在通信信道上通信的發送和接收單元的相應的輸出端相連，而輸出端與在導航處理器的存儲單元中存儲基準振蕩器信號頻率相對額定值的偏差數據的裝置相連，該導航處理器的存儲單元與在搜索信號時用于控制信號處理器和相關處理單元的導航處理器中的載波頻率數據的形成裝置相連。
附圖的簡要描述本發明申請的實質和工業應用的可能性通過圖1至圖3代表的
，其中圖1示出了原型接收機的總體框架方框圖，其中標號1表示GPS信號無線電頻率轉換器，2表示信號模數轉換單元，3表示處理信道的切換開關，4表示信號采樣值存儲單元，5表示信號處理器，6表示常規相關處理單元，7表示節拍信號和外差頻率形成器，8表示基準振蕩器，9表示導航處理器，10表示存儲器單元，11表示數據輸入/輸出單元，12表示信息發送和接收單元，13表示基站。
圖2示出了作為實現例子的本接收機的方框圖，其元件為GPS信號無線電頻率轉換器1，信號模數轉換單元2，處理信道的切換開關3，信號采樣值存儲單元4，信號處理器5，常規相關處理單元6，節拍信號和外差頻率形成器7，基準振蕩器8，導航處理器9，存儲器單元10，數據輸入-輸出單元11，信息發送和接收單元12，基站13，基準振蕩器信號頻率相對額定值的偏差測定單元14，存儲基準振蕩器信號頻率相對額定值的偏差數據的裝置15，導航處理器中形成載波頻率數據的裝置16。
圖3為基準振蕩器信號頻率相對額定值的偏差測定單元的方框圖，包括相位檢測器17，頻率調諧單元18，第一分頻器19，第二分頻器20，積分網絡21，所示的基準振蕩器信號頻率相對額定值的偏差數據形成單元22。
本發明的優選實施例基準振蕩器信號頻率相對額定值的偏差測定單元實際上執行完成接收機的方案，包括第一分頻器，其輸出端通過頻率調諧單元與相位檢測器的第一輸入端相連；相位檢測器的第二輸入端與第二分頻器的輸出端相連，而輸出端通過積分網絡與頻率調諧單元的控制輸入端和基準振蕩器信號頻率相對額定值的偏差數據形成單元的信號輸入端相連；同時第一分頻器的輸入端和基準振蕩器信號頻率相對額定值的偏差數據形成單元的輸出端分別構成測定基準振蕩器信號頻率相對額定值的偏差單元的第一輸入端和輸出端，第二分頻器的輸入端和基準振蕩器信號頻率相對額定值的偏差數據形成單元的控制輸入端構成基準振蕩器信號頻率相對額定值的偏差測定單元的第二輸入端。
作為研究的實現例子(圖2和圖3)，申請的帶有用于發送緊急情況信息的通信信道的GPS信號接收機包括順序連接的GPS信號無線電頻率轉換器1、信號模數轉換處理單元2和處理信道的切換開關3。
切換開關3的第一輸出端與同信號處理器5串聯的用于存儲信號采樣值的單元4相連。切換開關3的第二輸出端與常規相關處理單元6相連。用作節拍信號和外差頻率的信號形成器7裝備有節拍頻率信號和外差頻率信號形成裝置--頻率合成器(圖中未示出)。由頻率合成器的基頻輸入構成的信號形成器7的基頻輸入端連接到基準振蕩器8的輸出端上。基準振蕩器8可以在簡單、無需補償的晶片基礎上制作。
由所述合成器的預置輸入端構成的信號形成器7的控制輸入端通過相應的數據總線連接到導航處理器9上。切換開關3的控制輸入、信號處理器5和相關處理單元6的數據輸入/輸出同樣通過相應的數據總線連接到導航處理器9上。
導航處理器9由用于存儲程序和數據的單元10供給。用于數據輸入/輸出的單元11及用于在信道中發送和接收信息的單元12作為外圍設備也連接到導航處理器9上。單元11由比如控制器、鍵盤或顯示器實現并裝有接口連接器。單元12由調制解調器執行實現，比如導航處理器9與基站13的無線電話機通信。基站13裝有用于接收緊急情況(報警信號)信息和接收機位置信息的裝置、用于自形成一些宇宙飛行器的數據、接收機位置的大致坐標、多普勒位移數據的裝置，上述的數據沿著在單元12中的無線信道以高穩定載波頻率傳送。
在本發明的接收機中，與原型接收機相反，還包括基準振蕩器8的信號頻率相對額定值的偏差測定單元14。單元14的第一輸入端與基準振蕩器8的輸出端相連，單元14的第二輸入端通過信號傳送線與單元12的相應輸出端相連，單元14的輸出端通過相應的數據總線與在導航處理器9的存儲單元10中的用于存儲基準振蕩器8的信號頻率相對額定值的偏差數據的單元15相連。作為比如數據寄存器的存儲單元15與指定在搜索信號時用于控制信號處理器5和相關處理單元6的在導航處理器9中的形成載波頻率數據的單元16相連。在實際情中，測定基準振蕩器8的信號頻率相對額定值的偏差的單元14包括(圖3)相位檢測器17，其第一輸入端與頻率調諧單元18的輸出端相連，同時單元18的信號輸入端與第一分頻器19的輸出端相連。相位檢測器17的第二輸入端與第二分頻器20的輸出端相連，輸出通過積分網絡21與單元18的控制輸入端和基準振蕩器信號頻率相對額定值的偏差數據形成單元22的信號輸入端相連。第一分頻器19的輸入端構成單元14的第一輸入端，單元22的輸出端構成單元14的輸出端，第二分頻器20的輸入端和單元22的控制輸入端構成單元14的第二輸入端。分頻器20的分頻系數等于相位檢測器17工作的中頻(Fmed.norm)額定值與通過單元12完成在通信信道上的來自基站13的外部信號基準頻率(Fbase.extern)之比。分頻器19的分頻系數比如等于指定的中頻額定值與基準振蕩器8整形的信號頻率的額定值之比。頻率調諧單元18比如可以用帶重調分頻系數的除法器(乘法器)實現；基準振蕩器信號頻率相對額定值的偏差的數據形成單元22比如可以以數據寄存器的方式實現，該寄存器的控制輸入端和輸出端分別構成單元22的控制輸入端和輸出端；積分網絡21在輸出通道上整形比如通過模數轉換相位檢測器17的積分信號獲得的數字信號。在模擬實現單元18的情況下，比如以受控的相位切換開關的方式實現時，積分網絡21在其輸出端整形模擬信號，并且單元22中包括相應的模數轉換器。
本發明的接收機按如下方式工作。
接收機應放置于確保能和基站13無線通信的地區。作為基站13，舉例來說可以使用蜂窩電話網絡基站。在此情況下，單元12是適宜發送和接收無線電話信息的單元。在基站13中完成一些宇宙飛行器的數據、接收機位置的大致坐標信息數據和多普勒位移數據形成。這些數據以高穩定載波頻率(Fbase.extern)在建立的若干次通信中將這些數據發送到接收機的單元12。單元12收到的一些宇宙飛行器的數據、接收機位置的大致坐標信息數據和多普勒位移數據在不利于GPS信號接收的條件下即在信噪比低的GPS信號阻塞的條件下用于接收機的工作。在其中發送所述數據的高穩定載波頻率(Fbase.extern)在接收機中用作外部基準頻率，以該頻率為基準測定基準振蕩器8的信號頻率相對額定值的偏差。在接收機中根據GPS信號執行定位。來自接收天線輸出的GPS信號進入無線電頻率轉換器1的輸入端，在此進行降低頻率的轉換。因此使用了包括在轉換器1中的按照來自信號形成器7的相應輸出端的外差信號(Fr)操作的混頻器。形成器7為此利用來自基準振蕩器8輸出端的基準頻率(Fbase)合成節拍(時鐘)信號(Ft)和外差頻率(Fr)。合成器整形的頻率預置值由導航處理器9提供相應的設定代碼實現。基準頻率Fbase的不穩定性及其相對額定值的偏差反映在偏離整形的外差頻率額定值的偏差上，即反映在相對無線電頻率轉換器1的輸出端上的信號頻率額定值的偏差上。來自無線電頻率轉換器1輸出端的信號進入信號模數轉換單元2的輸入端，在此將其轉換為數字類型信號。模數轉換中時間離散率由來自形成器7的相應輸出端的節拍信號(Ft)確定。然后信號進入信道切換開關3的輸入端，由來自導航處理器9的控制信號完成處理信道的切換開關3的切換。在正常情況下(也就是說正常信噪比、GPS信號沒有阻塞)，切換開關3將單元2的輸出端與相關處理單元6的輸入端相連。單元6與導航處理器9以1毫秒的間隔采用GPS信號一起執行常規的相關處理，包括搜索信號頻率和代碼、跟蹤、解碼、從服務信號中提取一些宇宙飛行器的信息、及提取導航信息(確定無線導航參數-RNP)。具體地說，導航處理器9利用定位計算來確定可見衛星的偽噪聲信號的校正函數峰值的瞬時位置。單元6中的相關處理以來自信號形成器7的一個輸出端的由節拍信號(Ft)確定的節拍頻率執行。由處理器9計算的位置信息進入數據輸入/輸出單元11，在此比如顯示在屏幕上。同時位置信息進入與基站13進行通信的單元12，將位置信息和在必要時的緊急情況信息即由單元11和導航處理器9的組件產生的報警信號發送給基站。在不利于GPS信號接收的條件下，比如當信/噪比嚴重下降在GPS信號阻塞的地區接收機受到影響時，處理信道的切換開關3將單元2的輸出端與信號采樣值存儲單元4的輸入端相連。處理信道的切換開關3的切換由導航處理器9形成的信號比如根據使用單元6時不能成功搜索信號的結果或根據來自單元11的操作者的信號來控制。單元4以1秒的間隔執行緩沖存儲單元2整形的信號采樣值。單元4中采樣記錄以來自信號形成器7的節拍信號(Ft)確定的節拍頻率執行。
執行搜索信號并對其進行相關處理以便提取導航信息(RNP)的信號處理器5使用存儲在單元4中的信號采樣值。RNP數據進入導航處理器9，在此完成定位。因此，為了在所述不利于GPS信號接收的條件下執行搜索信號、提取導航信息和定位，信號處理器5使用了由導航處理器9獲得的通過通信信道來自基站13的一些宇宙飛行器的數據、位置的大致坐標信息和多普勒位移數據。由導航處理器9確定的位置信息進入用于指示的單元11和用于傳輸給跟蹤接收機的基站13的單元12。在必要的情況下，還將緊急狀態報警信息與位置信息一起發送給基站，這些信息由裝置單元11和導航處理器9整形并借助單元12通過通信信道發送給基站13。
允許在緊急情況下定位和發送包括位置數據的報警信息的本發明的接收機(和原型接收機一樣)的特征是，無論在正常GPS信號接收條件下還是在阻塞條件下，都能快速搜索信號。在本發明的接收機中信號快速搜索的實現是通過使用從單元1的轉換結果獲得的精確實時頻率提供的。在所述接收機中實時頻率的計算是由裝置單元14和裝置15、16、導航處理器9提供的。
這些裝置的工作按如下方式執行。
在單元12中選擇高穩定載波信號(Fbase.extern)，比如通過對通信信道來自基站13的信號進行窄帶濾波。在單元12中同時形成表明一定電平的信號Fbase.extern存在的附加控制信號Vcontrol。信號Vcontrol可以比如通過檢測信號Fbase.extern并將其與閾值比較來形成。信號Fbase.extern和Vcontrol從單元12相應的輸出端沿總線進入位于單元14的第二輸入端。在單元14中Vcontrol信號進入單元22的控制輸入端(形成基準振蕩器信號頻率相對額定值的偏差的數據)，也就是包括在單元22結構中的數據寄存器的控制輸入端，從而允許把來自積分網絡單元21的數據存儲在該寄存器中。只有在Fbase.extern信號存在時，Vcontrol信號才保證單元14工作，這避免了單元14形成明顯的錯誤數據(在沒有Fbase.extern信號時)。高穩定的頻率信號Fbase.extern進入分頻器20的輸入端，在此將其轉換為適于相位檢測器17工作的頻率信號Fmed.norm信號。進入單元14第一輸入端的基準振蕩器8的頻率信號Fbase在分頻器19轉換為頻率Fmed。通常頻率Fmed.norm和Fmed并不一致。表征基準振蕩器8的信號頻率相對額定值的偏差的這些頻率的不一致性由相位檢測器17、積分網絡21和頻率調諧單元18構成的相位頻率PLL電路完成。
該電路按如下方式工作。頻率信號Fmed從分頻器19的輸出端進入到頻率調諧單元18的信號輸入端，單元18按照從積分網絡21輸出到它的控制輸入端的信號(ΔF)改變該頻率。單元18的輸出信號進入相位檢測器17的第一輸入端，在此與從第二分頻器輸出到它的第二輸入端的Fmed.norm信號相比較。來自相位檢測器17輸出的未校準信號進入形成與頻率Fmed和Fmed.norm之差成正比的控制信號的積分網絡21。在穩定工作值時，單元18的輸出信號在頻率和相位上與Fmed.norm信號相一致，相位檢測器17的輸出端的未校準信號被最小化，并且積分網絡21的輸出信號ΔF表征了頻率Fmed和Fmed.norm之差的大小和特征，也就是說表征了基準振蕩器8的信號頻率相對額定值的偏差。描述基準振蕩器8的信號頻率相對額定值的偏差的ΔF信號，暫存(考慮其符號)在單元22的數據寄存器中。從單元22的數據寄存器輸出的一些數位中，基準振蕩器8的信號頻率相對額定值的偏差的瞬時數據進入存儲器單元10，在此借助裝置15將它們存儲。然后存儲在裝置15中的基準振蕩器8的信號頻率相對額定值的偏差數據由在導航處理器9中形成載波頻率調整數據的元件16使用，以便在搜索信號時控制信號處理器5和相關處理單元6的操作。因此可以通過在跟蹤無線電頻率轉換器1輸出端獲得的實時頻率信號的單元5和單元6中精確設置載波頻率的裝置實現快速搜索。實際上，在精確設定頻率的條件下，信號的快速搜索可以限定在一個搜索循環之內完成。
因此，如上所述本發明的工業應用是切實可行的，并解決了提供帶有可以使用為此目的在無線信道上從基站接收的外部高穩定基準(基本)信號頻率來測定基準(基本)頻率相對額定值的偏差的裝置的接收機的問題。所達到的效果也就是，將所形成的基準頻率相對額定值的偏差數據用于在導航處理器9中形成用來在搜索信號時控制信號處理器5和相關處理單元6的載波頻率調整數據，從而允許在正常GPS信號接收條件下及在其阻塞條件下執行快速搜索定位信號。因此使用簡單基準振蕩器(簡單、無需補償晶片)成為可能。所述有效特征使本發明在個人安全系統中具有應用前途。
權利要求
1.一種帶有緊急用的通信信道的GPS信號接收機，包括串連的GPS信號的無線電頻率轉換器、信號模數轉換單元和處理信道的切換開關，該切換開關的第一輸出端與順序相連的信號采樣數據存儲單元和信號處理器相連，而其第二輸出端與相關處理單元相連，另外，信號處理器和相關處理單元與裝備有用于存儲程序和數據的存儲單元的導航處理器相連，無線電頻率轉換器的外差頻率信號輸入端以及信號模數轉換單元、信號采樣數據存儲單元和相關處理單元的時鐘(節拍)輸入端與時鐘(節拍)信號和外差頻率信號形成器的相應的輸出端相連，該信號形成器裝備有時鐘(節拍)信號和外差頻率信號的形成裝置，在這種情況下，由相應的頻率合成器的基準輸入端構成的時鐘信號和外差頻率信號形成器的基準輸入端與基準振蕩器的輸出相連，由上述的各個合成器的初始設定輸入構成的時鐘信號和外差頻率信號形成器的控制輸入端以及處理信道的切換開關的控制輸入端與導航處理器相連，該導航處理器還與數據輸入/輸出單元、接收機與基站正在連接的那個通信信道的信息發送和接收單元相連，其特征在于還包括一個基準振蕩器信號頻率相對額定值的偏差的測定單元，該單元的第一輸入端與基準振蕩器的輸出端相連，第二輸入端通過信令中繼線與在通信信道上通信的發送和接收單元的相應的輸出端相連，而輸出端與在導航處理器的存儲單元中存儲基準振蕩器信號頻率相對額定值的偏差數據的裝置相連，該導航處理器的存儲單元與在搜索信號時用于控制信號處理器和相關處理單元的導航處理器中的載波頻率數據的形成裝置相連。
2.如權利要求1所述的接收機，其特征在于基準振蕩器信號頻率相對額定值的偏差測定單元包括第一分頻器，該第一分頻器的輸出端通過頻率調諧單元與相位檢測器的第一輸入端相連；相位檢測器的第二輸入端與第二分頻器的輸出端相連，而相位檢測器的輸出經積分網絡與頻率調諧單元的控制輸入端和基準振蕩器的信號頻率相對額定值的偏差數據形成單元的信號輸入端相連；在這種情況下，第一分頻器的輸入端和基準振蕩器信號頻率相對額定值的偏差數據形成單元的輸出端分別構成基準振蕩器信號頻率相對額定值的偏差測定單元的第一輸入端和輸出端，而第二分頻器的輸入端和基準振蕩器信號頻率相對額定值的偏差數據形成單元的控制輸入端構成基準振蕩器信號頻率相對額定值的偏差測定單元的第二輸入端。
全文摘要
一種供在緊急情況下發送信息的帶有緊急通信信道的GPS信號接收機,除了包括工作在GPS系統中公知的無線導航接收機的電路外,還包括基準振蕩器信號頻率相對額定值的偏差測定單元,其第一輸入端連接到基準振蕩器的輸出端,第二輸入端通過總線連接到在通信信道中發送和接收信息單元的相應的輸出端上,輸出端連接到在導航處理器的存儲器裝置中與在導航處理器中用于通過搜索信號控制信號處理器和相關處理單元的形成載波頻率數據的裝置相連的存儲基準振蕩器信號頻率相對額定值的偏差數據的裝置上。
文檔編號G01S1/00GK1375063SQ99809659
公開日2002年10月16日 申請日期1999年5月25日 優先權日1999年5月25日
發明者安德烈·L·羅格, 維克多·I·馬拉欣, 弗拉迪米爾·N·依萬諾夫, 丹尼斯·G·波維雷尼, 米凱爾·J·西林, 瑟蓋·B·皮薩雷夫, 博里斯·D·費多托夫, 博里斯·V·謝博謝維奇 申請人:三星電子株式會社
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