CN107911186A - Cors数据广播***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种CORS数据广播***，它的FM广播信号激励器的信号输出端连接信号合路器的FM广播数据输入端，卫星定位差分数据中心的数据输出端连接数据服务器的信号输入端，数据服务器的信号输出端连接卫星定位差分数据调制器的信号输入端，卫星定位差分数据调制器的信号输出端连接信号合路器的卫星定位差分数据调制信号输入端，信号合路器的信号输出端连接FM广播发射***的信号输入端，信号合路器用于将FM广播数据信号和卫星定位差分数据调制信号进行功率合成形成广播节目与卫星定位差分数据的混合广播信号。本发明极大地降低了CORS数据分发成本，用户数量不受限制，CORS数据质量大大提高。

Description

CORS数据广播***及方法
技术领域
本发明涉及卫星定位差分数据(CORS，Continuously Operating ReferenceStations)分发方案，具体地指一种CORS数据广播***及方法。
背景技术
北斗导航***是我国研制的全球卫星导航定位***，具有高精度、全天候、全球覆盖、方便灵活等特点，在各领域的应用已迅速展开。普通的北斗接收机定位精度约为10米左右，并不能满足高精度定位等应用场景的要求，建立北斗地基差分增强***可以很好地解决定位精度问题。
现有的地基差分增强***多采用移动通信或数传电台实现差分数据(CORS数据)的播发，存在覆盖区域受限、环境适应能力差、使用成本高等诸多问题，难以大规模推广应用。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种CORS数据广播***及方法，本发明利用现有调频广播的基础设施以及频谱资源，采用带内同频广播技术，可以在不停播原有模拟调频广播的同时，在同一频道里播出CORS数字信号。
本发明所设计的一种CORS数据广播***，其特征在于：它包括FM广播信号激励器、信号合路器、卫星定位差分数据中心、数据服务器、卫星定位差分数据调制器和FM(频率调制，Frequency Modulation)广播发射***，其中，所述FM广播信号激励器的信号输出端连接信号合路器的FM广播数据输入端，卫星定位差分数据中心的数据输出端连接数据服务器的信号输入端，数据服务器的信号输出端连接卫星定位差分数据调制器的信号输入端，卫星定位差分数据调制器的信号输出端连接信号合路器的卫星定位差分数据调制信号输入端，信号合路器的信号输出端连接FM广播发射***的信号输入端，所述信号合路器用于将FM广播数据信号和卫星定位差分数据调制信号进行功率合成形成广播节目与卫星定位差分数据的混合广播信号。
一种CORS数据广播方法，其特征在于，它包括如下步骤：
步骤1：卫星导航定位基准站(CORS站)接收卫星信息并计算出卫星定位差分源数据，与卫星定位差分数据中心对应的多个卫星导航定位基准站的源数据在卫星定位差分数据中心(CORS中心)形成卫星定位差分源数据组，数据服务器将卫星定位差分数据中心输出的卫星定位差分源数据组与对应的解算方案信息一起发送给卫星定位差分数据调制器，卫星定位差分数据调制器向信号合路器输送卫星定位差分数据调制信号；
同时FM广播信号激励器向信号合路器发送FM广播数据信号；
步骤2：信号合路器将FM广播数据信号和卫星定位差分数据调制信号进行功率合成形成广播节目与卫星定位差分数据的混合广播信号；
步骤3：FM广播发射***将广播节目与卫星定位差分数据的混合广播信号进行广播。
所述步骤1中，数据服务器将卫星定位差分数据中心输出的卫星定位差分源数据组和对应的解算方案信息采用循环播发的方式和/或块数据播发的方式和/或趋势函数(算法)播发的方式转发给卫星定位差分数据调制器。
本发明中利用现有调频广播的基础设施以及频谱资源，采用带内同频广播技术，可以在400KHz频宽内不停播原有调频广播的同时，在同一频道里播出数字广播信号，即卫星定位差分数据。
本发明利用现有调频广播的基础设施以及频谱资源，采用带内同频广播技术，可以在400KHz频宽内不停播原有模拟调频广播的同时，在同一频道里播出北斗差分数据信号。本发明充分利用现有的调频广播频率、发射设备、发射台设施等既有资源，极大地降低了CORS数据分发成本，用户数量不受限制，CORS数据质量大大提高。
附图说明
图1为本发明的原理框图。
1—FM广播信号激励器、2—信号合路器、3—卫星定位差分数据中心、4—数据服务器、5—卫星定位差分数据调制器、6—FM广播发射***。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
一种CORS数据广播***，如图1所示，它包括FM广播信号激励器1、信号合路器2、卫星定位差分数据中心3、数据服务器4、卫星定位差分数据调制器5和FM广播发射***6，其中，所述FM广播信号激励器1的信号输出端连接信号合路器2的FM广播数据输入端，卫星定位差分数据中心3的数据输出端连接数据服务器4的信号输入端，数据服务器4的信号输出端连接卫星定位差分数据调制器5的信号输入端，卫星定位差分数据调制器5的信号输出端连接信号合路器2的卫星定位差分数据调制信号输入端，信号合路器2的信号输出端连接FM广播发射***6的信号输入端，所述信号合路器2用于将FM广播数据信号和卫星定位差分数据调制信号进行功率合成形成广播节目与卫星定位差分数据的混合广播信号。
上述技术方案中，所述卫星定位差分数据中心3用于接收对应的各个卫星定位差分数据台的卫星定位差分源数据，形成卫星定位差分源数据组。
上述技术方案中，所述数据服务器4用于将卫星定位差分数据中心3输出的卫星定位差分源数据组和对应的解算方案信息转发给卫星定位差分数据调制器5。
上述技术方案中，所述数据服务器4用于将FM广播发射***辐射范围内的卫星定位差分源数据组进行处理得到FM广播发射***辐射范围内区域地理中心所对应的卫星定位差分源数据转发给卫星定位差分数据调制器5；
或者，数据服务器4用于通过载波相位差分设备(RTK，Real—time kinematic)获取FM广播发射***所在位置对应的卫星定位差分源数据转发给卫星定位差分数据调制器5。供终端设备定位使用。
上述技术方案中，所述数据服务器4对卫星定位差分源数据组采用循环播发的方式进行转发，同时，数据服务器4还转发所述循环播发方式的解算方案信息，所述循环播发的方式为将FM广播发射***辐射范围内的卫星定位差分源数据组根据预设的组内各个卫星定位差分源数据转发顺序进行依次轮流转发。
上述技术方案中，所述数据服务器4对卫星定位差分源数据组采用块数据播发的方式进行转发，同时，数据服务器4还转发所述块数据播发方式的解算方案信息，所述块数据播发的方式为将FM广播发射***辐射范围内的卫星定位差分源数据组整合成数据帧进行转发。终端设备接收数据帧，并根据自身位置进行选用，并结合北斗卫星定位进行精确定位。
上述技术方案中，所述数据服务器4对卫星定位差分源数据组采用趋势函数播发的方式进行转发，同时，数据服务器4还转发所述趋势函数播发方式的解算方案信息，所述趋势函数播发的方式为将FM广播发射***辐射范围内的卫星定位差分源数据组以及历史卫星定位差分源数据组进行分析和计算，给出与时间、位置相关的趋势函数进行转发。
上述技术方案中，所述广播节目与卫星定位差分数据的混合广播信号中广播节目信号位于-130～130KHz频带，卫星定位差分数据位于-111～-143KHz和111～143KHz频带；
或者，广播节目与卫星定位差分数据的混合广播信号中广播节目信号位于-150～150KHz频带，卫星定位差分数据位于-148～-192KHz和148～192KHz频带。
上述技术方案中，信号合路器2内置放大器对卫星定位差分数据调制器5的信号进行放大之后,按照-14～20dB的比例与广播节目信号进行混合。
一种CORS数据广播方法，它包括如下步骤：
步骤1：卫星导航定位基准站(CORS站)接收卫星信息并计算出卫星定位差分源数据，与卫星定位差分数据中心3对应的多个卫星导航定位基准站的源数据在星定位差分数据中心3(CORS中心)形成卫星定位差分源数据组，数据服务器4将卫星定位差分数据中心3输出的卫星定位差分源数据组与对应的解算方案信息一起发送给卫星定位差分数据调制器5，卫星定位差分数据调制器5向信号合路器2输送卫星定位差分数据调制信号；
同时FM广播信号激励器1向信号合路器2发送FM广播数据信号；
步骤2：信号合路器2将FM广播数据信号和卫星定位差分数据调制信号进行功率合成形成广播节目与卫星定位差分数据的混合广播信号；
步骤3：FM广播发射***6将广播节目与卫星定位差分数据的混合广播信号进行广播。
上述技术方案的步骤1中，数据服务器4将卫星定位差分数据中心3输出的卫星定位差分源数据组和对应的解算方案信息采用循环播发的方式和/或块数据播发的方式和/或趋势函数播发的方式转发给卫星定位差分数据调制器5。
本发明充分利用了现有调频广播基础设施，低廉的改造成本即可实现大范围覆盖；基于广播的传输模式，不存在用户数量高并发性问题；FM频段信号具备覆盖范围广、穿透能力强、恶劣天气不敏感的特点；特殊的信号帧结构设计，针对性优化抗多径性能抗噪声性能；支持120km/h的高速移动接收；接收机灵敏度低至-121dBm、传输时延小于1秒。
技术人员在室内环境下进行测试，在加载和不加载卫星定位差分数据的情况下对比谐波失真、信噪比等关键指标参数，以综合评估对于FM广播的影响。
首先进行信号数模功率比测试：
FM广播信号激励器1输出功率约6.5W，卫星定位差分数据调制器5(激励器)输出功率约0.1mw，信号合路器2先对激励器信号进行放大、之后与FM信号混合，混合输出信号约5.05W。经过***闭环测试。得到数模功率比＝-20.48，满足发射机工作要求。
然后进行信号合路前后谐波失真、信噪比等参数测试；
测试结果如下：
表一音频源输出信号预置测试记录(备注：测试前校准仪器)
表二谐波失真测试值记录表(备注：要求<1.5％)
表三信噪比测试值记录表
测试结果表明：中功率合路方案FM信噪比高于52dB，信号谐波失真小于1.5％，技术指标满足要求。
广播测试人员使用专用收听广播设备进行主观收听，一致认为FM广播播出信号在收听上无杂音等不良现象。
结论：卫星定位差分数据信号对FM广播节目播出质量无影响,不影响用户收听广播节目。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (9)

1.一种CORS数据广播***，其特征在于：它包括FM广播信号激励器(1)、信号合路器(2)、卫星定位差分数据中心(3)、数据服务器(4)、卫星定位差分数据调制器(5)和FM广播发射***(6)，其中，所述FM广播信号激励器(1)的信号输出端连接信号合路器(2)的FM广播数据输入端，卫星定位差分数据中心(3)的数据输出端连接数据服务器(4)的信号输入端，数据服务器(4)的信号输出端连接卫星定位差分数据调制器(5)的信号输入端，卫星定位差分数据调制器(5)的信号输出端连接信号合路器(2)的卫星定位差分数据调制信号输入端，信号合路器(2)的信号输出端连接FM广播发射***(6)的信号输入端，所述信号合路器(2)用于将FM广播数据信号和卫星定位差分数据调制信号进行功率合成形成广播节目与卫星定位差分数据的混合广播信号。
2.根据权利要求1所述的CORS数据广播***，其特征在于：所述卫星定位差分数据中心(3)用于接收对应的各个卫星定位差分数据台的卫星定位差分源数据，形成卫星定位差分源数据组。
3.根据权利要求2所述的CORS数据广播***，其特征在于：所述数据服务器(4)用于将卫星定位差分数据中心(3)输出的卫星定位差分源数据组和对应的解算方案信息转发给卫星定位差分数据调制器(5)。
4.根据权利要求2所述的CORS数据广播***，其特征在于：所述数据服务器(4)用于将FM广播发射***辐射范围内的卫星定位差分源数据组进行处理得到FM广播发射***辐射范围内区域地理中心所对应的卫星定位差分源数据转发给卫星定位差分数据调制器(5)；
或者，数据服务器(4)用于通过载波相位差分设备获取FM广播发射***所在位置对应的卫星定位差分源数据转发给卫星定位差分数据调制器(5)。
5.根据权利要求3所述的CORS数据广播***，其特征在于：所述数据服务器(4)对卫星定位差分源数据组采用循环播发的方式进行转发，同时，数据服务器(4)还转发所述循环播发方式的解算方案信息，所述循环播发的方式为将FM广播发射***辐射范围内的卫星定位差分源数据组根据预设的组内各个卫星定位差分源数据转发顺序进行依次轮流转发。
6.根据权利要求3所述的CORS数据广播***，其特征在于：所述数据服务器(4)对卫星定位差分源数据组采用块数据播发的方式进行转发，同时，数据服务器(4)还转发所述块数据播发方式的解算方案信息，所述块数据播发的方式为将FM广播发射***辐射范围内的卫星定位差分源数据组整合成数据帧进行转发。
7.根据权利要求3所述的CORS数据广播***，其特征在于：所述数据服务器(4)对卫星定位差分源数据组采用趋势函数播发的方式进行转发，同时，数据服务器(4)还转发所述趋势函数播发方式的解算方案信息，所述趋势函数播发的方式为将FM广播发射***辐射范围内的卫星定位差分源数据组以及历史卫星定位差分源数据组进行分析和计算，给出与时间、位置相关的趋势函数进行转发。
8.一种CORS数据广播方法，其特征在于，它包括如下步骤：
步骤1：卫星导航定位基准站接收卫星信息并计算出卫星定位差分源数据，与卫星定位差分数据中心(3)对应的多个卫星导航定位基准站的源数据在星定位差分数据中心(3)形成卫星定位差分源数据组，数据服务器(4)将卫星定位差分数据中心(3)输出的卫星定位差分源数据组与对应的解算方案信息一起发送给卫星定位差分数据调制器(5)，卫星定位差分数据调制器(5)向信号合路器(2)输送卫星定位差分数据调制信号；
同时FM广播信号激励器(1)向信号合路器(2)发送FM广播数据信号；
步骤2：信号合路器(2)将FM广播数据信号和卫星定位差分数据调制信号进行功率合成形成广播节目与卫星定位差分数据的混合广播信号；
步骤3：FM广播发射***(6)将广播节目与卫星定位差分数据的混合广播信号进行广播。
9.根据权利要求8所述的CORS数据广播方法，其特征在于：所述步骤1中，数据服务器(4)将卫星定位差分数据中心(3)输出的卫星定位差分源数据组和对应的解算方案信息采用循环播发的方式和/或块数据播发的方式和/或趋势函数播发的方式转发给卫星定位差分数据调制器(5)。
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