專利名稱：移動無線終端接收定位系統(tǒng)信號的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動無線終端進行位置定位的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到移動無線終端應(yīng)用接收衛(wèi)星定位信號和網(wǎng)絡(luò)定位信號兩種信號進行綜合定位的裝置。
背景技術(shù)：
近年來，隨著移動用戶的快速增加，對位置服務(wù)的需求也大大增加，在蜂窩系統(tǒng)中，基于位置的服務(wù)有很多種類，如公共安全、基于位置的記費服務(wù)、跟蹤服務(wù)增強呼叫的路由選擇服務(wù)等。實現(xiàn)蜂窩電話定位的方法目前技術(shù)有以下幾種。一種方法是在蜂窩手機上安裝一臺GPS接收機。這種方案在戶外運轉(zhuǎn)良好，但在室內(nèi)或其它衛(wèi)星信號無法覆蓋的地方，效果很差。何況，如果少于3顆衛(wèi)星，基于GPS的解決方案無法從冷啟動狀態(tài)進行定位。另一種方法則依靠網(wǎng)絡(luò)，利用地面信號為移動設(shè)備進行三角定位。在蜂窩基站幾何條件或蜂窩基站覆蓋條件差的地區(qū)，這一方案的效果也不能令人滿意。為了克服GPS和網(wǎng)絡(luò)解決方案的弱點，需要通過綜合定位方式集上述兩種方案之長。使無線移動終端在各種情況下都能工作，并能夠大大提高了準確性。移動終端綜合定位解決方案利用了混合方式，既需要GPS信息，又需要CDMA網(wǎng)絡(luò)信息。使之不論在城市，鄉(xiāng)村，戶內(nèi)，戶外都能提供精確的定位服務(wù)。
利用網(wǎng)絡(luò)提供的GPS時間，手機將其內(nèi)置時鐘與GPS衛(wèi)星時間調(diào)至精確同步，從而獲得了諸多優(yōu)勢，包括沒有衛(wèi)星亦可完成定位；基于衛(wèi)星及時更新定位數(shù)據(jù)；網(wǎng)絡(luò)和GPS解決方案取長補短，可以提高了靈敏度，而且減少了子系統(tǒng)成本比如天線、射頻鏈路等，從而削減實現(xiàn)定位的成本。移動終端可以大大增強了室內(nèi)的靈敏度，并可以實現(xiàn)實時定位。具有綜合定位功能的移動終端的基本原理是利用了GPS和網(wǎng)絡(luò)的信息實現(xiàn)了定位服務(wù)。
現(xiàn)在無線移動終端射頻電路中的頻率合成單元可以采用整數(shù)分頻鎖相環(huán)技術(shù)或者是小數(shù)分頻鎖相環(huán)技術(shù)，小數(shù)分頻鎖相環(huán)技術(shù)具備相位噪聲低，雜散低和開關(guān)時間快等優(yōu)點。但是目前具有綜合定位功能的無線移動終端均采用整數(shù)分頻鎖相環(huán)電路，本發(fā)明具有綜合定位功能的無線移動終端應(yīng)用了小數(shù)分頻鎖相環(huán)電路，無線移動終端具備了小數(shù)分頻鎖相環(huán)技術(shù)所具有的相位噪聲低，雜散低和開關(guān)時間快等優(yōu)點，但是在綜合定位應(yīng)用中又存在很多問題。經(jīng)過實際測試，發(fā)現(xiàn)接收到的GPS信號平均基帶載噪比很低，平均多普勒頻偏大，方差也很大，(具體試驗數(shù)據(jù)見表格)從而直接導致GPS接收機靈敏度很低，定位精度低，無法滿足移動終端定位的需要。
通過測量設(shè)備進行測試，數(shù)據(jù)結(jié)果如下表所示

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的，就在于解決移動終端的GPS接收機靈敏度低，定位精度低的問題，提供一種移動無線終端接收定位系統(tǒng)信號的裝置，發(fā)明人克服了技術(shù)偏見，進行長期的研究思考，并通過大量的測試試驗和試驗數(shù)據(jù)分析，在采用小數(shù)分頻鎖相環(huán)電路的定位移動無線終端中應(yīng)用對CDMA時隙的頻率偏差進行自動補償，對GPS時隙的頻率偏差補償值設(shè)置為零的基本設(shè)計思路，對移動終端的定位精度取得了顯著地意想不到的效果，本發(fā)明能夠?qū)⒁苿咏K端接收GPS信號的靈敏度大幅度提高，平均多普勒偏移大大降低，多普勒偏移方差顯著降低，從而極大的提高了定位精度，滿足移動終端位置定位的要求。
一種移動無線終端接收定位系統(tǒng)信號的裝置，包括通信網(wǎng)絡(luò)信號天線和開關(guān)電路、GPS接收天線、與開關(guān)電路和GPS接收天線連接的接收前置電路、與接收前置電路連接的中頻解調(diào)電路、與通信網(wǎng)絡(luò)信號天線和開關(guān)電路連接的調(diào)制器、與中頻解調(diào)電路和調(diào)制器連接的信號處理控制器，與上述電路連接的小數(shù)分頻鎖相環(huán)電路，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)接收信號的I/Q信號的相位變化量計算出頻率的偏差，對網(wǎng)絡(luò)信號時隙的頻率偏差進行補償，對GPS時隙的頻率偏差的補償值設(shè)置為零的信號處理控制器，接收信號處理控制器傳送的頻率偏差補償，對頻率進行修正的小數(shù)分頻鎖相環(huán)。
所述的通信網(wǎng)絡(luò)是使用直接擴頻系統(tǒng)的CDMA蜂窩系統(tǒng)。
所述的小數(shù)分頻鎖相環(huán)的頻率合成器是國家半導體公司的LMX2522型號的集成電路。
所述的信號處理控制器是高通公司的MSM5100型號的集成電路。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述。


圖1為本實用新型的原理方框圖；
圖2為本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
移動無線終端將移動電話反向信道的基帶CDMA信號通過發(fā)射電路調(diào)制變換，以824MHz～849MHz從天線端發(fā)射出去；將天線端接收的869MHz～894MHz的基站發(fā)射的無線信號通過接收電路的解調(diào)處理，得到前向信道基帶CDMA信號；將天線端接收的GPS信號(1575.42MHz)通過接收電路的解調(diào)處理，得到基帶GPS信號；同時為移動電話提供穩(wěn)定的可控的19.68MHz頻率源。
如圖1-2所示，本發(fā)明硬件包括CDMA天線1和開關(guān)電路2、GPS接收天線3、與開關(guān)電路和GPS接收天線連接的接收前置電路4、與接收前置電路連接的中頻解調(diào)電路5、與CDMA天線和開關(guān)電路連接的調(diào)制器6、與中頻解調(diào)電路和調(diào)制器連接的信號處理控制器7、與上述電路連接的小數(shù)分頻鎖相環(huán)電路8，由CDMA天線1與開關(guān)電路2和GPS接收天線3接收的信號經(jīng)接收前置電路4的濾波、放大和混頻后，進入中頻解調(diào)電路5進行中頻放大和解調(diào)，最后經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換送入信號處理控制器7。發(fā)射信號則由信號處理控制器7經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后送解調(diào)器6解調(diào)，經(jīng)濾波器后再經(jīng)功率放大器放大輸出，最后送到天線和開關(guān)電路發(fā)送出去。小數(shù)分頻鎖相環(huán)頻率合成器是一個信號相位的負反饋系統(tǒng)，它與基準頻率源一起產(chǎn)生精確的頻率信號。小數(shù)分頻鎖相環(huán)頻率合成器采用國家半導體公司的LMX2522型號的集成電路。
信號處理控制器7是高通公司的MSM5100型號的集成電路。
頻率合成器由MSM5100通過串行總線接口(SBI)控制，內(nèi)置1個PLL+VCO組成RF-LO本振源，RF-LO本振直接作為接收單元下變頻器的本振輸入RF-LO，通過低噪聲放大器和混頻器中的本振緩存器作為發(fā)射上變頻器電路本振輸入。
GPS接收信號經(jīng)GPS選擇接收頻帶濾波器，進入低噪聲放大器，放大后經(jīng)高帶外衰減GPS接收射頻聲表面波濾波器選頻后，再通過混頻器混頻，變換為中頻信號(183.6MHz)，接收中頻信號進入中頻處理器IFR3500，將接收中頻信號進行合適的相應(yīng)增益的放大。
從CDMA信號處理控制器MSM5100中根據(jù)接收信號的I/Q信號的相位變化量檢測出頻率的偏差。反饋給小數(shù)分頻鎖相環(huán)的VC-TCXO溫度補償型晶振的Pin1控制電壓，VC-TCXO控制靈敏度87.5to 175Hz/V，(0.5to 2.5V的控制范圍)；相位噪聲-100/-120/-130dBc/Hz在偏置為100/1K/10KHz。由此構(gòu)成的自動頻率控制(AFC)功能，以基站的頻率為基準，維持移動終端的頻率誤差在技術(shù)標準的范圍之內(nèi)。
信號處理控制器接收CDMA網(wǎng)絡(luò)接收信號中的I/Q信號，根據(jù)信號的相位變化量計算出頻率的偏差，在CDMA網(wǎng)絡(luò)信號時隙時，重新修正搜索窗的中心頻率，對頻率偏差進行補償，GPS時隙時，頻率偏差的補償值設(shè)置為零，小數(shù)分頻鎖相環(huán)接收信號處理控制器傳送的頻率偏差補償值，對頻率進行修正。
應(yīng)用測試裝置對本發(fā)明中的定位移動終端接收GPS信號進行實際測量，得到下表中的試驗數(shù)據(jù)。

上述測試結(jié)果表明應(yīng)用本發(fā)明后移動終端接收GPS信號的靈敏度大幅度提高，平均多普勒偏移大大降低，多普勒偏移方差顯著降低，從而極大的提高了定位精度。
權(quán)利要求1.一種移動無線終端接收定位系統(tǒng)信號的裝置，包括通信網(wǎng)絡(luò)信號天線和開關(guān)電路、GPS接收天線、與開關(guān)電路和GPS接收天線連接的接收前端電路、與接收前端電路連接的中頻解調(diào)電路、與通信網(wǎng)絡(luò)信號天線和開關(guān)電路連接的調(diào)制器、與中頻解調(diào)電路和調(diào)制器連接的信號處理控制器、與上述電路相連的鎖相環(huán)電路，其特征在于鎖相環(huán)電路是小數(shù)分頻鎖相環(huán)，還包括根據(jù)網(wǎng)絡(luò)接收信號的I/Q信號相位變化量計算出頻率的偏差，對網(wǎng)絡(luò)信號時隙的頻率偏差進行補償，對GPS時隙的頻率偏差的補償值設(shè)置為零的信號處理控制器，以及接收信號處理控制器傳送的頻率偏差補償，對頻率進行修正的小數(shù)分頻鎖相環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動無線終端接收定位系統(tǒng)信號的裝置，其特征在于所述的通信網(wǎng)絡(luò)是使用直接擴頻系統(tǒng)的CDMA蜂窩系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動無線終端接收定位系統(tǒng)信號的裝置，其特征在于所述的小數(shù)分頻鎖相環(huán)的頻率合成器是國家半導體公司的LMX2522型號的集成電路。
專利摘要一種移動無線終端接收定位系統(tǒng)信號的裝置，包括CDMA天線和開關(guān)電路、GPS接收天線、與開關(guān)電路和GPS接收天線連接的接收前置電路、與接收前置電路連接的中頻解調(diào)電路、與CDMA天線和開關(guān)電路連接的調(diào)制器、與中頻解調(diào)電路和調(diào)制器連接的信號處理控制器、與上述電路相連的小數(shù)分頻鎖相環(huán)電路，信號處理控制器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)接收信號的I/Q信號的相位變化量計算出頻率的偏差，對網(wǎng)絡(luò)信號時隙的頻率偏差進行補償，對GPS時隙的頻率偏差的補償值設(shè)置為零，能夠把GPS接收機靈敏度大大提高，從而極大地提高了定位精度，滿足移動終端位置定位的要求。
文檔編號H04B1/12GK2768319SQ20042009760
公開日2006年3月29日 申請日期2004年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月5日
發(fā)明者張旭冰, 張斌, 李勇 申請人:海信集團有限公司, 青島海信通信有限公司