一种导航定位方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种导航定位方法及系统，涉及数字调频广播进行导航定位技术领域。广播发射机接收导航卫星信号并解析出导航信息；所述广播发射机将附加数字广播基带信号和传统调频基带信号进行求和处理得到合路信号RF(t)，并通过所述附加数字广播基带信号携带所述导航信息，并在调频频段对所述合路信号RF(t)进行广播；广播接收机接收所述合路信号RF(t)和导航卫星信号的模拟信号，根据所述合路信号RF(t)和所述导航卫星信号的模拟信号进行自身定位。通过广播接收机接收信号RF(t)，解析出信号RF(t)的导航信息，并根据导航信息和接收的导航卫星信号进行定位，在公共陆地移动通信系统导航辅助信号不可用时，显著提高导航接收机定位的灵敏度、精度和可用性。精度和可用性。精度和可用性。

【技术实现步骤摘要】
一种导航定位方法及系统


[0001]本专利技术主要涉及数字调频广播进行导航定位
，具体涉及一种导航定位方法与系统。

技术介绍

[0002]目前，全世界广播电视的数字化过程已经初步完成。数字化带来了更高质的节目制作、发送与接收，同时，使得用户享有了更优质的用户体验。在电影、电视、手机多媒体等诸多传媒的数字化取得显著成果之时，音频广播的数字化显得相对滞后，但这也带来了一个发展契机，即音频广播领域的数字化大有可为。数字音频广播最重要的两个部分是调频(FM)频段音频广播的数字化和调幅(AM)频段音频广播的数字化。在FM频段，可用频谱资源为88～108Mhz，该频段被进一步划分为100Khz的整数倍频道，分配给每一个广播电台。在国外，每一个广播电台被分配了400Khz的频谱。在国内，每一个广播电台被分配了200Khz频谱。由于立体声调频信号实际带宽在150Khz以内以及广播电台之间的频谱间隔缝隙，实际上，FM频段的频谱利用率并不高，有很多频谱空洞资源可以被进一步利用。
[0003]由于FM位于较低的频段，因此，FM本身具有传播距离远、绕射和传输能力强的特点，利用FM的这一特点实现室内导航定位就成为FM频段的一个潜在新的应用。在已有的无线定位系统中，传统的单纯天基卫星的接收机一般在室内难以实现定位。AGPS(Assisted GPS：辅助全球卫星定位系统)结合公共陆地移动通信网络(包括第二代、第三代移动通信系统及其后续演进)与传统卫星定位，利用地面基站代送辅助卫星信息，借以缩减GPS芯片获取卫星信号的延迟时间，受遮盖的室内也能借基站信号进行弥补，减轻GPS芯片对卫星的依赖度。然而，公共陆地移动通信网络信号的穿透能力有限，而且在边远地区难以覆盖，在这些场合下，AGPS难以发挥作用。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种导航定位方法及系统。
[0005]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
[0006]一种导航定位方法，包括如下步骤：
[0007]广播发射机接收导航卫星信号并解析出导航信息；
[0008]所述广播发射机将附加数字广播基带信号和传统调频基带信号进行求和处理得到合路信号RF(t)，并通过所述附加数字广播基带信号携带所述导航信息，并在调频频段对所述合路信号RF(t)进行广播；
[0009]广播接收机接收所述合路信号RF(t)和导航卫星信号的模拟信号，根据所述合路信号RF(t)和所述导航卫星信号的模拟信号进行自身定位。
[0010]本专利技术的有益效果是：本方案通过广播接收机接收信号RF(t)，解析出信号RF(t)的导航信息，并根据导航信息和接收的导航卫星信号进行定位，在公共陆地移动通信系统
导航辅助信号不可用时，显著提高导航接收机定位的灵敏度、精度和可用性。
[0011]进一步地，所述合路信号RF(t)围绕在中心频点共200Khz的传统调频信号的带宽内；附加数字广播信号的功率与所述传统调频信号的功率比大于
‑
25dB且小于或等于
‑
10dB。
[0012]采用上述进一步方案的有益效果是：通过增加p(t)的发射功率，有效的扩展p(t)的通信距离，根据附加数字广播信号的p(t)，其功率比FM(t)至少低10dB时，FM(t)解调的音频的信噪比才会发生显著的恶化，不用总功率比FM信号功率小于25dB，也不必要求带内部分的频谱低25dBc。
[0013]进一步地，所述广播发射机将附加数字广播基带信号和传统调频基带信号进行求和处理得到合路信号RF(t)，并通过所述附加数字广播基带信号携带所述导航信息，并在调频频段对所述合路信号RF(t)进行广播，具体为：
[0014]所述广播发射机接收所述导航卫星信号，获得所述导航信息；根据所述导航信息生成所述附加数字广播基带信号，根据FM广播模拟音频信号与所述传统调频信号生成所述传统调频基带信号；
[0015]将所述附加数字广播基带信号和所述传统调频基带信号进行求和，并将所述求和后的信号上变频到调频射频频点得到所述合路信号RF(t)，通过天线将所述合路信号RF(t)进行广播。
[0016]采用上述进一步方案的有益效果是：传统调频信号与传统的调频接收机相兼容实现平滑过渡，当大部分用户接收机实现数字化以后，传统调频信号关闭，只保留根据本专利技术的附加数字广播信号。
[0017]进一步地，所述广播接收机接收所述合路信号RF(t)和导航卫星信号的模拟信号，根据所述合路信号RF(t)和所述导航卫星信号的模拟信号进行自身定位，具体为：
[0018]根据用户的输入选择相应的调频接收频点，根据设定的带宽对接收到的所述合路信号RF(t)进行滤波，得到滤波信号；接收所述导航卫星信号的模拟信号，将所述导航卫星信号的模拟信号转换为数字信号；
[0019]将所述滤波信号调为中频信号，所述中频信号中心频率为5Mhz，对所述中频信号进行分离，得到所述附加数字广播基带信号和所述传统调频基带信号；
[0020]对所述传统调频基带信号进行解调，得到所述广播发射机发送的所述音频信号；对所述附加数字广播基带信号进行解调，得到所述广播发射机发送的所述导航信息；
[0021]对所述导航信息和所述数字信号进行捕获跟踪定位解算，得到导航定位结果。
[0022]采用上述进一步方案的有益效果是：根据用户的输入选择相应的调频接收频点，并根据事先设定好的带宽进行滤波，滤波带宽取决于p(t)信号的实际带宽，一般情况下滤波带宽为200Khz；附加数字广播信号p(t)与附加数字广播基带信号p
’
(t)等价，传统调频信号FM(t)与传统传统调频基带信号FM
’
(t)等价；捕获跟踪定位解算输出导航定位结果，一般包括秒脉冲和导航标准格式的位置、速度和时间信息，能够比没有导航信息时提高捕获速度、捕获跟踪灵敏度和解算精度。
[0023]进一步地，将所述滤波信号调为中频信号还包括步骤：
[0024]所述广播接收机还利用所述传统调频信号进行时钟恢复；
[0025]将所述中频信号平方后，输出所述中频信号的载波频率为中心频率的2倍到带通
滤波器，输出中频中心频率的单频信号的2倍到锁相环；
[0026]在所述锁相环中输入用于使所述锁相环进行复位的控制信号和所述单频信号，在所述控制信号不可用时，输出与所述单频信号相位锁定的参考时钟；在所述控制信号可用时，输出频率为预设频率的参考时钟；在所述单频信号可用时，保持并输出与所述单频信号锁定的参考时钟；在所述单频信号不可用时，输出频率为预设频率的参考时钟；
[0027]所述锁相环输出的参考时钟将变换为所述滤波信号调为所述中频信号时的所用时钟。
[0028]采用上述进一步方案的有益效果是：利用调频信号进行时钟恢复，对广播接收机的时钟模块进行设计，采用压控晶振或者温补晶振，降低接收机时钟波动对接收机灵敏度的影响。时钟恢复构成一个闭环的反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导航定位方法，其特征在于，包括如下步骤：广播发射机接收导航卫星信号并解析出导航信息；所述广播发射机将附加数字广播基带信号和传统调频基带信号进行求和处理得到合路信号RF(t)，并通过所述附加数字广播基带信号携带所述导航信息，并在调频频段对所述合路信号RF(t)进行广播；广播接收机接收所述合路信号RF(t)和导航卫星信号的模拟信号，根据所述合路信号RF(t)和所述导航卫星信号的模拟信号进行自身定位。2.根据权利要求1所述的一种导航定位方法，其特征在于，所述合路信号RF(t)围绕在中心频点共200Khz的传统调频信号的带宽内；附加数字广播信号的功率与所述传统调频信号的功率比大于
‑
25dB且小于或等于
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10dB。3.根据权利要求1所述的一种导航定位方法，其特征在于，所述广播发射机将附加数字广播基带信号和传统调频基带信号进行求和处理得到合路信号RF(t)，并通过所述附加数字广播基带信号携带所述导航信息，并在调频频段对所述合路信号RF(t)进行广播，具体为：所述广播发射机接收所述导航卫星信号，获得所述导航信息；根据所述导航信息生成所述附加数字广播基带信号，根据FM广播模拟音频信号与所述传统调频信号生成所述传统调频基带信号；将所述附加数字广播基带信号和所述传统调频基带信号进行求和，并将所述求和后的信号上变频到调频射频频点得到所述合路信号RF(t)，通过天线将所述合路信号RF(t)进行广播。4.根据权利要求1所述的一种导航定位方法，其特征在于，所述广播接收机接收所述合路信号RF(t)和导航卫星信号的模拟信号，根据所述合路信号RF(t)和所述导航卫星信号的模拟信号进行自身定位，具体为：根据用户的输入选择相应的调频接收频点，根据设定的带宽对接收到的所述合路信号RF(t)进行滤波，得到滤波信号；接收所述导航卫星信号的模拟信号，将所述导航卫星信号的模拟信号转换为数字信号；将所述滤波信号调为中频信号，所述中频信号中心频率为5Mhz，对所述中频信号进行分离，得到所述附加数字广播基带信号和所述传统调频基带信号；对所述传统调频基带信号进行解调，得到所述广播发射机发送的所述音频信号；对所述附加数字广播基带信号进行解调，得到所述广播发射机发送的所述导航信息；对所述导航信息和所述数字信号进行捕获跟踪定位解算，得到导航定位结果。5.根据权利要求4所述的一种导航定位方法，其特征在于，将所述滤波信号调为中频信号还包括步骤：所述广播接收机还利用所述传统调频信号进行时钟恢复；将所述中频信号平方后，输出所述中频信号的载波频率为中心频率的2倍到带通滤波器，输出中频中心频率的单频信号的2倍到锁相环；在所述锁相环中输入用于使所述锁相环进行复位的控制信号和所述单频信号，在所述控制信号不可用时，输出与所述单频信号相位锁定的参考时钟；在所述控制信号可用时，输出频率为预设频率的参考时钟；在所述单频信号可用时，保持并输出与所述单频信号锁定
的参考时钟；在所述单频信号不可用时，输出频率为预设频率的参考时钟；所述锁相环输出的参考时钟将变换为所述滤波信号调为所述中频信号时的所用时钟。6.一种导航定位系统，其特征在于，包括广播发射机和广播接收机；所述广播发射机，用于接收导航卫星信号并解析出导航信息，将附加数字广播基带信号和传统调频基带信号进行求和处理得到合路信号RF(t)，并通过所述附加数字广播基带信号携带所述导航信息，并在调频频段对所述合路信号RF(t)进行广播；所述广播接收机，用于接收所述合路信号RF(t)和导航卫星信号的模拟信号，根据所述合路信号RF(t)和所述导航卫星信号的模拟信号进行自身定位。7.根据权利要求6所述的一种导航定位系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈香萍，李立，唐长增，朱明，姚茂华，杨翼飞，周聪林，罗青，王俊泽，凌聪聪，施波，
申请(专利权)人：广西壮族自治区自然资源信息中心，
类型：发明
国别省市：