全球定位系统的接收机及其接收方法
2019-11-22

全球定位系统的接收机及其接收方法

一种GPS(全球定位系统)接收机,可以在短时间内完成位置测量而无须等待来自GPS卫星的周期时间信息,同时降低GPS接收机的功耗。该GPS接收机包括:天线,用于接收来自GPS卫星的具有高精度频率信号的信号;包含频率振荡器的GPS模块,用于产生频率,并且可操作地使用频率振荡器的频率读出位于GPS卫星信号中与该信号同步的轨道信息并使自己进入待机模式;和具有定时器功能的GPS控制模块,用于在进入待机模式后根据定时器功能使GPS模块恢复激活模式。

图2表示GPS模块1和GPS控制模块2的详细结构。参照图2,GPS天线部分9接收的信号由GPS模块1中RF部分10的放大器(AMP)11放大。RF部分10中具有设置在其中的频率振荡器(TCXO)12。将频率振荡器12的频率信号乘以N,并且然后由混频器14将其与放大器11放大的信号混频,以便将来自放大器11的信号转换为中频信号。该中频信号由放大器15放大,然后由AD转换器(ADC)16转换为数字信号。该数字信号输入到数字部分20。

背景技术

图3表示模块1和模块2的操作及它们之间通信的内容。参照图3,从GPS模块1发送在一个时间间隔以后GPS模块1将被下一次启动的时间间隔的设置信号指示到GPS控制模块2。GPS控制模块2接收该发送的设置信号并给GPS模块1发待机信号。然后,GPS控制模块2启动并检查定时器32。在GPS控制模块2根据检查结果判定经过预定时间后,向GPS模块1发送启动信号。

根据本发明的另一个方面,提供一种GPS接收机,包括:天线,用于接收来自GPS卫星的具有高精度频率信号的信号;包含频率振荡器的GPS模块,用于产生频率,并且可操作地使用来自频率振荡器的频率读出位于GPS卫星信号中与该信号同步的轨道信息并使自己进入待机模式;以及具有定时器功能的GPS控制模块,用于在进入待机模式之后,根据定时器功能使GPS模块恢复激活模式。

图7表示频率振荡器12的精度与时间误差之间的关系。在图7中表示出代表时间(秒:s)的横轴和代表时间误差(ms)的纵轴,并且表示出频率振荡器12的精度值为1ppm、10ppm和100ppm时的三种关系。从图7中可以看出,随着测量时间的增加,时间误差线性增加。具体地说,可以认为,在频率振荡器12具有10ppm的精度时,如果以1秒的时间间隔执行测量,则出现10微秒的误差,而如果以100秒的时间间隔执行测量,则出现1毫秒的误差。换句话说,可以认为,比如在把10毫秒的时间误差作为基准时,如果频率振荡器12具有100ppm的精度,则在10秒内达到10毫秒的时间误差;如果频率振荡器12具有10ppm的精度,则在1,000秒内达到;而如果频率振荡器12具有1ppm的精度,则在10,000秒内达到。本实施例的GPS接收机可以如此构造,以便参照上述的时间误差根据GPS接收机中的频率振荡器12的精度来设置启动时间。

最好是,GPS接收机还包括存储器,用于存储作为偏差的GPS卫星信号的频率信号和预定同步频率之差,并且其中当GPS模块由GPS控制模块促使进入激活模式时,GPS模块更新存储在存储器中的偏差。该GPS接收机的优点在于,正常更新的偏差值存储在存储器中,并且比如在GPS接收机的用户向GPS接收机加电使GPS接收机可以使用之后,马上可以显示GPS接收机当前的精确位置。具体来说,切断电源之后在经过预定时间时,频率振荡器的振荡频率是波动的,并且这使得为振荡频率与GPS接收机的解调器的预定同步频率之差的偏差也波动。但是,在该GPS接收机中,由于存储器正常保持更新的偏差值,所以在向GPS接收机供电之后马上可以显示GPS接收机的当前精确位置。