本發(fā)明涉及衛(wèi)星定位技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的無線網(wǎng)關(guān)。

背景技術(shù)：

系統(tǒng)供電和通信是野外無人值守監(jiān)控系統(tǒng)很難解決的問題。目前有兩種解決方案:一是精心選擇數(shù)據(jù)監(jiān)測點(diǎn)，保證有方便的電源和快速的通信鏈路。這種方案容易實(shí)現(xiàn)，但不一定能完全滿足野外生產(chǎn)過程的需要；二是通過低功耗的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對區(qū)域目標(biāo)點(diǎn)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯集，在匯集點(diǎn)通過現(xiàn)有公用通信網(wǎng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行集中傳輸。這種方案雖然優(yōu)于前一種方案，但要求匯集點(diǎn)與采集點(diǎn)的距離不能過遠(yuǎn)，同時(shí)匯集點(diǎn)還需要有公用通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋。以上兩種方案均存在數(shù)據(jù)采集點(diǎn)不能隨任意選取的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對以上問題，本發(fā)明提供了一種基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的無線網(wǎng)關(guān)，利用了Zigbee自組織網(wǎng)絡(luò)和“北斗”通信系統(tǒng)全球覆蓋的特性，實(shí)現(xiàn)了野外多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，且不受電源和通信網(wǎng)絡(luò)的限制，在野外可任意布置數(shù)據(jù)采集點(diǎn)，可以有效解決背景技術(shù)中的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的無線網(wǎng)關(guān)，由微處理器、北斗信號接收單元、Zigbee無線單元組成；所述北斗信號接收單元將接收到的衛(wèi)星定位信號通過微處理器處理分析，并控制Zigbee無線單元實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)通信控制；

所述北斗信號接收單元包括北斗天線，所述北斗天線的輸出端連接有信號調(diào)理單元，所述信號調(diào)理單元的輸出端連接有北斗射頻芯片，所述北斗射頻芯片的輸出端連接有基帶芯片；所述Zigbee無線單元包括Zigbee信號處理器，所述Zigbee信號處理器的數(shù)據(jù)端連接有發(fā)送功率放大器和接收低噪聲功率放大器；

所述微處理器的電源端引腳連接有電源管理模塊，微處理器的數(shù)據(jù)輸入端與基帶芯片的通信串口相連接，所述Zigbee信號處理器的通信端口與微處理器的以太網(wǎng)控制端口相連接。

優(yōu)選的，所述微處理器采用MSP4306438微處理器作為系統(tǒng)控制單元，并外接11.0592MHz晶振、復(fù)位電路、按鍵電路、液晶顯示器構(gòu)成單片機(jī)小系統(tǒng)，所述微處理器還連接有6張發(fā)送頻度為30s的SIM卡。

優(yōu)選的，所述信號調(diào)理單元包括調(diào)制解調(diào)器，所述調(diào)制解調(diào)器的輸出端連接有濾波放大器。

優(yōu)選的，所述北斗射頻芯片采用一代北斗芯片BG-DB-2416CX，所述基帶芯片采用EP3C120的FPGA控制器，北斗射頻芯片與基帶芯片之間通過UART轉(zhuǎn)換串口相連接。

優(yōu)選的，所述Zigbee信號處理器采用CC2431系列處理器，且Zigbee信號處理器與微處理器之間通過RS232轉(zhuǎn)換串口相連。

優(yōu)選的，所述電源管理模塊包括太陽能電池板，所述太陽能電池板的輸出端連接有光伏逆變器，所述光伏逆變器的輸出端連接到微處理器的電源引腳。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過設(shè)置北斗信號接收單元，利用北斗天線和北斗射頻芯片連接北斗通信衛(wèi)星系統(tǒng)，能夠精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)全球定位操作，保證野外定位精度；通過設(shè)置Zigbee無線單元，利用SIM卡連接公用網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合Zigbee信號處理器搭建局部無線網(wǎng)絡(luò)形成熱點(diǎn)覆蓋。本發(fā)明利用了Zigbee自組織網(wǎng)絡(luò)和“北斗”通信系統(tǒng)全球覆蓋的特性，實(shí)現(xiàn)了野外多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，且不受電源和通信網(wǎng)絡(luò)的限制，在野外可任意布置數(shù)據(jù)采集點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中微處理器電路引腳圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中北斗信號接收單元電路圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例中Zigbee無線單元電路圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例：

請參閱圖1和圖2，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的無線網(wǎng)關(guān)，由微處理器、北斗信號接收單元、Zigbee無線單元組成；所述北斗信號接收單元將接收到的衛(wèi)星定位信號通過微處理器處理分析，并控制Zigbee無線單元實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)通信控制；

所述北斗信號接收單元包括北斗天線，所述北斗天線的輸出端連接有信號調(diào)理單元，所述信號調(diào)理單元的輸出端連接有北斗射頻芯片，所述北斗射頻芯片的輸出端連接有基帶芯片；所述Zigbee無線單元包括Zigbee信號處理器，所述Zigbee信號處理器的數(shù)據(jù)端連接有發(fā)送功率放大器和接收低噪聲功率放大器；

所述微處理器的電源端引腳連接有電源管理模塊，微處理器的數(shù)據(jù)輸入端與基帶芯片的通信串口相連接，所述Zigbee信號處理器的通信端口與微處理器的以太網(wǎng)控制端口相連接。

所述微處理器采用MSP4306438微處理器作為系統(tǒng)控制單元，并外接11.0592MHz晶振、復(fù)位電路、按鍵電路、液晶顯示器構(gòu)成單片機(jī)小系統(tǒng)，所述微處理器還連接有6張發(fā)送頻度為30s的SIM卡；

所述信號調(diào)理單元包括調(diào)制解調(diào)器，所述調(diào)制解調(diào)器的輸出端連接有濾波放大器；所述北斗射頻芯片采用一代北斗芯片BG-DB-2416CX，所述基帶芯片采用EP3C120的FPGA控制器，北斗射頻芯片與基帶芯片之間通過UART轉(zhuǎn)換串口相連接；

所述Zigbee信號處理器采用CC2431系列處理器，且Zigbee信號處理器與微處理器之間通過RS232轉(zhuǎn)換串口相連；所述電源管理模塊包括太陽能電池板，所述太陽能電池板的輸出端連接有光伏逆變器，所述光伏逆變器的輸出端連接到微處理器的電源引腳。

如圖3所示，所述北斗信號接收單元用于實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星定位操作，所述北斗天線可以設(shè)計(jì)接收特定頻段的信號，并且將接收的信號送入至信號調(diào)理單元，所述調(diào)制解調(diào)器量將接收的調(diào)制波形進(jìn)行解調(diào)操作，解調(diào)后的信號通過濾波放大器進(jìn)行濾波放大后，送入至北斗射頻芯片，所述北斗射頻芯片將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行還原處理，并轉(zhuǎn)換成經(jīng)緯度信號，然后送入至基帶芯片；

所述基帶芯片與微處理器共同組成控制核心，所述基帶芯片采用FPGA控制器，能夠?qū)崿F(xiàn)并行數(shù)據(jù)傳輸和處理，從而加快處理速度，所述微處理器可以將處理后的數(shù)據(jù)通過液晶顯示器顯示出來；同時(shí)基帶芯片與微處理器中搭載有Zigbee通信協(xié)議和網(wǎng)關(guān)協(xié)議，可以控制實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信；

如圖4所示，所述Zigbee無線單元用于實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)關(guān)構(gòu)建，所述Zigbee信號處理器用于控制實(shí)現(xiàn)Zigbee信號接收和發(fā)送操作，所述SIM卡用于連接移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，即將整個(gè)裝置接入到移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，再經(jīng)過Zigbee信號處理器進(jìn)行配置轉(zhuǎn)換成Zigbee信號，通過發(fā)送功率放大器進(jìn)行功率放大后再發(fā)送出去，形成無線熱點(diǎn)，從而便于進(jìn)行野外作業(yè)，所述接收低噪聲功率放大器可以接受Zigbee信號，并將信號進(jìn)行放大再送入Zigbee信號處理器。

所述太陽能電池板將接收到的太陽能轉(zhuǎn)換成電能，轉(zhuǎn)換后的電能通過光伏逆變器進(jìn)行直流轉(zhuǎn)換后，送入到微處理器的電源引腳，為整個(gè)裝置實(shí)現(xiàn)了野外供電。

本發(fā)明通過設(shè)置北斗信號接收單元，利用北斗天線和北斗射頻芯片連接北斗通信衛(wèi)星系統(tǒng)，能夠精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)全球定位操作，保證野外定位精度；通過設(shè)置Zigbee無線單元，利用SIM卡連接公用網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合Zigbee信號處理器搭建局部無線網(wǎng)絡(luò)形成熱點(diǎn)覆蓋。本發(fā)明利用了Zigbee自組織網(wǎng)絡(luò)和“北斗”通信系統(tǒng)全球覆蓋的特性，實(shí)現(xiàn)了野外多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，且不受電源和通信網(wǎng)絡(luò)的限制，在野外可任意布置數(shù)據(jù)采集點(diǎn)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。