CN101415260A - 具有gps定位功能的移动通信终端 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有GPS定位功能的移动通信终端，包括GPS卫星信号预处理器和移动通信基带处理器，所述的GPS卫星信号预处理器与GPS射频电路连接，该GPS射频电路将处理后的GPS卫星基带信号输出至该GPS卫星信号预处理器，该GPS卫星信号预处理器具有卫星信号相关器和卫星信号计算器，用于得到卫星原始数据，通过卫星信息通道传送给移动通信基带处理器，所述的移动通信基带处理器用于获得该移动通信终端的当前位置信息。本发明具有GPS定位功能的移动通信终端，可用于各种同时需要移动通信和GPS定位的场合中，如位置定位、导航、监控等具体应用。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信终端，特别是一种具有全球卫星定位(GlobalPositioning System，简称GPS)功能的移动通信终端。
背景技术
随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，以及GPS技术的开放，国内使用GPS的规模和范围越来越广阔。鉴于移动通信在广大人民日常生活中的大量普及，在移动通信终端上实现成本低廉和实现方便的GPS定位***显得尤为重要。
目前具有GPS卫星定位功能的移动通信终端普遍采用，使用独立的GPS卫星定位模块或芯片，与基带处理器或应用处理器通过串口相连接，利用强大的处理功能，完成定位导航功能。这里的基带处理器指手机中的管理无线通信功能的处理器，应用处理器是指智能手机中处理人机界面和多媒体功能等非通信功能的处理器。使用这种独立GPS结构的移动通信终端，价格较高，体积较大。
发明内容
为克服上述已有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种具有GPS定位功能的移动通信终端，在基带处理器里集成GPS功能，配合相关的硬件和软件完成定位功能。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种具有GPS定位功能的移动通信终端，包括GPS卫星信号预处理器和移动通信基带处理器，
所述的GPS卫星信号预处理器与GPS射频电路连接，该GPS射频电路将处理后的GPS卫星基带信号输出至该GPS卫星信号预处理器，
该GPS卫星信号预处理器具有卫星信号相关器和卫星信号计算器，用于得到卫星原始数据，通过卫星信息通道传送给移动通信基带处理器，所述的移动通信基带处理器用于获得该移动通信终端的当前位置信息。
所述的GPS卫星信号预处理器与第一存储器相连接，该第一存储器用于存储代码和数据。
所述的移动通信基带处理器与第二存储器相连接，该第二存储器用于存储代码和数据。
所述的第一存储器和第二存储器是RAM存储器、闪速存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、活动磁盘、CD-ROM，或与相连的处理器成为一体、共同位于ASIC中。
所述的移动通信基带处理器与移动通信射频相连，二者互相传送上行和下行的基带信号。
所述的移动通信基带处理器将终端的定位数据通过定位信息通道传送给定位信息处理器，该定位信息处理器用于将所述的定位信息通过可视化或纯数字的方式显示出来。
所述的卫星信息通道和定位信息通道是UART口、USB、I2C、SPI连接方式。
所述的定位信息处理器和移动通信基带处理器在一个物理芯片里实现，所述的定位信息通道是内部软件的消息传递通道。
所述的GPS卫星信号预处理器和移动通信基带处理器在同一个ASIC物理芯片里实现，所述的卫星信息通道是ASIC芯片内部的总线连接通道。
所述的卫星原始数据包括卫星信号传播时间以及星历数据。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明具有GPS定位功能的移动通信终端，采用了将GPS卫星信号处理器集成到基带处理器里面的方案，GPS卫星信号处理器和基带处理器一起配合将原始数据解码得到位置信息，再将其通过定位信息通道发送给定位信息处理器进行定位信息处理。与传统的采用独立GPS卫星接收模块的方法或者将原始数据发送给应用处理器处理的方法相比，这种方法利用了基带处理器空余的数据处理能力，具有结构简单，实现方便和成本低廉的优点。
本发明具有GPS定位功能的移动通信终端，可用于各种同时需要移动通信和GPS定位的场合中，如位置定位，导航，监控等具体应用。
附图说明
图1是本发明移动通信终端的***原理框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式做进一步详细的说明，但不应以此限制本发明的保护范围。
实施例为一具有GPS定位功能的全球移动通讯***(Global Systemfor Mobile Communications，简称GSM)、通用分组无线业务(GeneralPacket Radio Service，简称GPRS)***或增强型数据速率GSM演进技术(Enhanced Data Rate for GSM Evolution，简称EDGE)***通信模块，包括卫星信号预处理器、射频电路和基带处理器，配合应用处理器为一完整的智能手机方案。
请参阅图1本发明移动通信终端的***原理框图。本发明具有GPS定位功能的移动通信终端，包括GPS卫星信号预处理器101和移动通信基带处理器104。
所述的GPS卫星信号预处理器101与GPS射频电路100连接，该GPS射频电路100将处理后的GPS卫星基带信号输出至该GPS卫星信号预处理器101，该GPS卫星信号预处理器101与第一存储器107相连接，该第一存储器107用于为处理器存储数据和代码。该GPS卫星信号预处理器101实现算法和数据输入输出控制，它具有卫星信号相关器和卫星信号计算器，该相关器主要用来快速得到卫星信号由每个搜索到的卫星传播到地面接收机所需要的时间。同时，该GPS卫星信号预处理器101还能够得到搜索到的每个卫星的星历，包括轨道参数、时间参数、强度等，把这些数据通过卫星信息通道103传送给移动通信基带处理器104。
本发明实施例中，如果作为外置的芯片，GPS卫星信号预处理器101与GPS射频电路100的功能被集成在一起，可以选用的芯片有GNS4540。
GPS卫星信号预处理器101和移动通信基带处理器104是两个单独的芯片时，卫星信息通道103可以是通用异步收发器(UniversalAsynchronous Receiver/Transmitter，简称UART口)，还可以包括通用串行总线(Universal Serial Bus，简称USB)、集成电路间总线(INTER-IC，简称I2C)、串行***接口(Serial peripheral interface，简称SPI)等方式。卫星信息通道103上传递的信息包括每个卫星的轨道参数和时间参数等卫星原始数据。
移动通信基带处理器104用于通过卫星原始数据，来解多元方程组，从而获得该移动通信终端的当前位置信息，包括终端所在的当前位置和时间。这个方程组是：
[(X1-X0)2+(Y1-Y0)2+(Z1-Z0)2]1/2＝c T1-cΔt0
[(X2-X0)2+(Y2-Y0)2+(Z2-Z0)2]1/2＝c T2-cΔt0
[(X3-X0)2+(Y3-Y0)2+(Z3-Z0)2]1/2＝c T3-cΔt0
[(X4-X0)2+(Y4-Y0)2+(Z4-Z0)2]1/2＝c T4-cΔt0
其中，Xi，Yi，Zi，Ti(i＝1，2，3，4)分别为四颗卫星的已知空间坐标和测量的卫星到接收机的传播时间，c为无线电波传播速度，X0，Y0，Z0，Δt0为接收机的空间坐标和钟差，也是要求解的四个未知数。
所述的移动通信基带处理器104与移动通信射频电路102相连，二者互相传送上行和下行的基带信号。所述的移动通信基带处理器104与第二存储器108相连接，该第二存储器108用于存储代码和数据。移动通信基带处理器104用于完成协议算法实现和数据输入输出控制。移动通信基带处理器104在完成基本通信功能的基础上，还对通过卫星信息通道103传来的卫星原始数据进行运算，获得当前位置信息。移动通信基带处理器104输出数据为终端的定位数据，可以包括三维位置，速度等信息。这些定位数据通过定位信息通道105传送给定位信息处理器106。
本发明中的基带处理和射频的信片组合较多。比如：PNX5209和SI4220。
第一存储器107和第二存储器108是RAM存储器、闪速存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、活动磁盘、CD-ROM，或与相连的处理器成为一体、共同位于专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)中。本实施例中的第一存储器107和第二存储器108包括ROM和RAM，可以和处理器集成在一起，也可以单独外置。ROM存放卫星信号预处理的代码和掉电之后还能保存的数据。
移动通信基带处理器104将终端的定位数据通过定位信息通道105传送给定位信息处理器106，该定位信息处理器106用于将所述的定位信息通过可视化或纯数字的方式显示出来。
本实施例中所述定位信息处理器106位于应用处理器内，对应的定位信息通道105是连接移动通信基带处理器104和定位信息处理器106之间的UART，或是SPI、I2C、USB等连接方式。定位信息通道105上传递的信息包括三维位置，速度等信息。
综上所述，所述的卫星信息通道103，按照GPS卫星信号预处理器101和移动通信基带处理器104两个处理器的结构区分为两种。当这两个处理器都是单独的芯片时，其数据连接方式包括SPI，I2C，UART，USB等方式。当两个处理器都位于一个芯片之内时，其数据连接方式除了上述的连接方式外，还包括芯片内总线连接方式。
所述的定位信息通道105按照定位信息处理器位置区分，当定位信息处理器和基带处理器在一个芯片里实现时，定位信息通道就是通过内部软件的消息机制传送到上层处理。当定位信息处理器是一个单独专用的应用处理器时，定位信息通道可以是USB，UART，I2C，SPI等，也可以是运行在USB或UART上的MUX复用方式。
本发明移动通信终端不限于GSM/GPRS/EDGE***，替代***可以是蓝牙通信***，无绳电话***，符合IEEE802.11的无线网络，符合IEEE802.16的无线网络，码分多址(Code Division Multiple Access，简称CDMA)***，第3代(即3G)，第4代(即4G)等无线通信***。
本发明实现了一种使用移动通信基带处理器进行部分GPS卫星定位运算的移动通信终端，利用GPS接收芯片(即GPS卫星信号预处理器)和移动通信基带处理器的部分处理能力共同完成定位运算，从而获知移动终端的当前具***置。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。
Claims (10)
1、一种具有GPS定位功能的移动通信终端，其特征在于包括GPS卫星信号预处理器(101)和移动通信基带处理器(104)，
所述的GPS卫星信号预处理器(101)与GPS射频电路(100)连接，该GPS射频电路(100)将处理后的GPS卫星基带信号输出至该GPS卫星信号预处理器(101)，
该GPS卫星信号预处理器(101)具有卫星信号相关器和卫星信号计算器，用于得到卫星原始数据，通过卫星信息通道(103)传送给移动通信基带处理器(104)，所述的移动通信基带处理器(104)用于获得该移动通信终端的当前位置信息。
2、根据权利要求1所述的具有GPS定位功能的移动通信终端，其特征在于所述的GPS卫星信号预处理器(101)与第一存储器(107)相连接，该第一存储器(107)用于存储代码和数据。
3、根据权利要求1所述的具有GPS定位功能的移动通信终端，其特征在于所述的移动通信基带处理器(104)与第二存储器(108)相连接，该第二存储器(108)用于存储代码和数据。
4、根据权利要求2和3所述的具有GPS定位功能的移动通信终端，其特征在于所述的第一存储器(107)和第二存储器(108)是RAM存储器、闪速存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、活动磁盘、CD-ROM，或与相连的处理器成为一体、共同位于ASIC中。
5、根据权利要求1所述的具有GPS定位功能的移动通信终端，其特征在于所述的移动通信基带处理器(104)与移动通信射频(102)相连，二者互相传送上行和下行的基带信号。
6、根据权利要求1所述的具有GPS定位功能的移动通信终端，其特征在于所述的移动通信基带处理器(104)将终端的定位数据通过定位信息通道(105)传送给定位信息处理器(106)，该定位信息处理器(106)用于将所述的定位信息通过可视化或纯数字的方式显示出来。
7、根据权利要求6所述的具有GPS定位功能的移动通信终端，其特征在于所述的卫星信息通道(103)和定位信息通道(105)是UART口、USB、I2C、SPI连接方式。
8、根据权利要求6所述的具有GPS定位功能的移动通信终端，其特征在于所述的定位信息处理器(106)和移动通信基带处理器(104)在一个物理芯片里实现，所述的定位信息通道(105)是内部软件的消息传递通道。
9、根据权利要求1所述的具有GPS定位功能的移动通信终端，其特征在于所述的GPS卫星信号预处理器(101)和移动通信基带处理器(104)在同一个ASIC物理芯片里实现，所述的卫星信息通道(103)是ASIC芯片内部的总线连接通道。
10、根据权利要求1所述的具有GPS定位功能的移动通信终端，其特征在于所述的卫星原始数据包括卫星信号传播时间以及星历数据。
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| CN109450828A (zh) * | 2018-11-05 | 2019-03-08 | 北京理工大学 | 信号处理芯片 |
| CN112769443A (zh) * | 2021-04-07 | 2021-05-07 | 上海麦腾物联网科技有限公司 | 一种车联网5g通信*** |
| CN113447967A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-09-28 | 西安邮电大学 | 集成卫星导航基带ip的应用处理器芯片及集成方法 |
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2008
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