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接收模块工作原理?

89 2024-12-11 04:24 admin

一、接收模块工作原理?

无线发射接收模块都已经进行了封装设计(集成了单片机控制和无线编码)跟单片机直接通过异步串行口连接就可以,现在市面上的无线收发模块,其无线工作方式由模块内部的单片机控制,与用户单片机的连接一般就只有电源和收、发等几根线。

无线发射模块和接收模块必需配对使用,且工作频率要完全一样,接收模块一定要根据发射局部的编码格式来配解码IC,无线收发模块都是传输数据的一个通道,接收模块接收到发射信号后通过DA TA 脚传给解码IC,让其工作。

二、GPS接收机工作原理?

GPS接收机主要由 1、GPS接收机天线单元;2、GPS接收机主机单元;3、电源三部分组成。

接收机主机由变频器、信号通道、微处理器、存贮器及显示器组成。

1.GPS接收机天线

天线由接收机天线和前置放大器两部分所组成。天线的作用是将GPS卫星信号的极微弱的电磁波能转化为相应的电流,而前置放大器则是将GPS信号电流予以放大。为便于接收机对信号进行跟踪、处理和量测,对天线部分有以下要求:

——天线与前置放大器应密封一体,以保障其正常工作,减少信号损失;

——能够接收来自任何方向的卫星信号,不产生死角;

——有防护与屏蔽多路径疚的措施;

——天线的相位中心保持高度的稳定,并与其几何中心昼一致。

GPS接收机天线有下列几种类型:

(1)单板天线

这种天线结构简单、体积较小,需要安装在一块基板上,属单频天线。

(2)四螺旋形天线

四螺旋形天线是由四条金属管线绕制而成,底部有一块金属掏板。这种天线频带寒风,全圆极化性能好,可捕捉低高度角卫星。缺点是不能进行双频接收,抗震性差,常用作导航型接收机天线。

(3)微带天线

微带天线是在厚度为h(h≤λ)的介质板两边贴以金属片。一边为金属底板,一边做成矩形或圆形等规则形状。这种天线也称为贴片天线。微带天线的特点是高度低,重轻,结构简单并且坚固,易于制造;既可用于单频机,又可用于双频机。缺点是增益较低。目前大部分测地型天线都是微带天线。这种天线更适用于飞机、火箭等高速飞行物上。

(4)锥形天线

锥形天线是在介质锥体上,利用印刷电路技术在其上制成导电圆锥螺旋表面,也称盘旋螺线型天线。这种天线可以同进出在两个频率上工作。锥形天线的特点是增益好。但是由于其天线较高,并且在水平方向上不对称,天线相位中心与几何中心不完全一致。因此,在安置天线时要仔细定向并且要给于补偿。

GPS天线接收来自20000km高空的卫星信号很弱,信号电平只有-50~-180dB;输入功率信噪比为S/N=-30dB。即信号源淹没在噪声中。为了提高信号强度,一般在天线后端设有前置放大器。对于双频接收机设有两路前置放大器以养活带宽,控制外来信号干扰,也防止f1,f2信号干扰。大部分GPS天线都与前置放大器结合在一起,但也有些导航型接收机为减少天线重量、便于安置、避免雷电事故,而将天线和前置放大器分开。

2.接收机主机

(1)变频器及中频接收放大器

经过GPS前置放大器的信号仍然很微弱,为了使接收机通道得到稳定的高增益,并且使L频段的射频信号变成低频信号,必须采用变频器。

(2)信号通道

信号通道是接收机的核心部分,GPS信号通道是硬软件结合的电路。不同类型的接收机其通道是不同的。

GPS信号通道的作用有三:搜索卫星,索引并跟踪卫星;对广播电文数据信号衽解扩,解调出广播电文;进行伪距测量、载波相位测量及多普勒频移测量。图4-10为相关通道的电路原理图。

从卫星接收到的信号是扩频的调制信号,所以要经过解扩、解调才能得到导航电文。为了达到此目的,在相关通道电路中设有伪码相位跟踪环和载波相位跟踪环。

(3)存贮器

接收机内设有存贮器或存贮卡以存贮卫星星历、卫星历书、接收机采集到的码相位伪距观测值、载波相位观测值及多普勒频移。目前,GPS接收机都装有半导体存贮器(简称内存),接收机内存数据可以通过数据口传到微机上,以便进行数据处理和数据保存。在存贮器内还装有多种工作软件,如:自测试软件;卫星预报软件;导航电文解码软件;GPS单点定位软件等。

(4)微处理器

微处理器是GPS接收机工作的灵魂,GPS接收机工作都是在微机指令统一协同下进行的。其离要工作步骤为:

①接收机开机后首先对整个接收机工作善进行自检,并测定、校正、存贮各通道的时延值。

②接收机对卫星进行搜索捕捉卫星。当捕捉到卫星后即对信号进行牵引和跟踪,并将基准信号译码得到GPS卫星星历。当同时锁定4颗卫星时,将C/A码伪距观测值连同星历一起计算测站的三维坐标,并按预置位置更新率计算新的位置。

③根据机内存贮的卫星历书和测站近似位置,计算所有在轨卫星卫星升降时间、方位和高度角。

④根据预先设置的航路点坐标和单点定位测站位置计算导航的参数航偏距、航偏角、航行速度等。

⑤接收用户输入信号,如:测站名,测站号,作业员姓名,天线高,气象参数等。

(5)显示器

GPS接收机都有液晶显示屏以提供GPS接收机工作信息。并配有一个控制键盘。用户可通过键盘控制接收机工作,对于导航接收机,有的还配有大显示屏,在屏幕上直接显示导航的信息甚至显示数字地图。

3.电源

GPS接收机电源有两种,一种为内电源,一般采用锂电池,主要用于RAM存贮器供电,以防止数据丢失。另一种为外接电源,这种电源常用可充电的12V直流镉镍电池组,或采用汽车电瓶。当用交流电时,要经过稳压电源或专用电流交换器。

综上所述,接收机的主要任务是:当GPS卫星在用户视界升起时,接收机能够捕获到按一不定期卫星高度截止角所选择的待测卫星,并能够跟踪这些卫星的运行;对所接收到的GPS信号,具有变换、放大和处理的功能,以便测量出GPS信号从卫星到接收天线的传播时间,解译出GPS卫星所发送的导航电文,实时地计算出测站的三维位置,甚至三维速度和时间。GPS信号接收机不仅需要功能较强有力的机内软件,而且需要一个多功能的GPS数据测后处理软件包。接收机加处理软件包,才是完整的GPS信号用户设备。

三、gps接收器工作原理?

1、GPS导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离,然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。要达到这一目的,卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。

2、而用户到卫星的距离则通过记录卫星信号传播到用户所经历的时间,再将其乘以光速得到(由于大气层电离层的干扰,这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离,而是伪距(PR,):当GPS卫星正常工作时,会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码(简称伪码)发射导航电文。

3、GPS系统使用的伪码一共有两种,分别是民用的C/A码和军用的P(Y)码。C/A码频率1.023MHz,重复周期一毫秒,码间距1微秒,相当于300m;

4、P码频率10.23MHz,重复周期266.4天,码间距0.1微秒,相当于30m。而Y码是在P码的基础上形成的,保密性能更佳。导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。

5、它是从卫星信号中解调制出来,以50b/s调制在载频上发射的。导航电文每个主帧中包含5个子帧每帧长6s。前三帧各10个字码;每三十秒重复一次,每小时更新一次。

6、后两帧共15000b。导航电文中的内容主要有遥测码、转换码、第1、2、3数据块,其中最重要的则为星历数据。

7、当用户接受到导航电文时,提取出卫星时间并将其与自己的时钟做对比便可得知卫星与用户的距离,再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置,用户在WGS-84大地坐标系中的位置速度等信息便可得知。

四、GPS和GPS接收器的工作原理?

GPS导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离,然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。要达到这一目的,卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。

GPS接收器定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据,采用空间距离后方交会的方法,确定待测点的位置。

五、gps接收器工作原理全面介绍?

1、GPS导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离,然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。要达到这一目的,卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。

2、而用户到卫星的距离则通过记录卫星信号传播到用户所经历的时间,再将其乘以光速得到(由于大气层电离层的干扰,这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离,而是伪距(PR,):当GPS卫星正常工作时,会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码(简称伪码)发射导航电文。

3、GPS系统使用的伪码一共有两种,分别是民用的C/A码和军用的P(Y)码。C/A码频率1.023MHz,重复周期一毫秒,码间距1微秒,相当于300m;

4、P码频率10.23MHz,重复周期266.4天,码间距0.1微秒,相当于30m。而Y码是在P码的基础上形成的,保密性能更佳。导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。

5、它是从卫星信号中解调制出来,以50b/s调制在载频上发射的。导航电文每个主帧中包含5个子帧每帧长6s。前三帧各10个字码;每三十秒重复一次,每小时更新一次。

6、后两帧共15000b。导航电文中的内容主要有遥测码、转换码、第1、2、3数据块,其中最重要的则为星历数据。

7、当用户接受到导航电文时,提取出卫星时间并将其与自己的时钟做对比便可得知卫星与用户的距离,再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置,用户在WGS-84大地坐标系中的位置速度等信息便可得知。

六、遥控接收模块原理?

遥控接收模块工作原理:

遥控接收模块部分由接收天线、输人选频回路、高频放大、超再升电路、脉冲信号放大整形电路组成。其功能是将遥控度器发出的高频载波信号进行选频、放大、解调。输出符合解码电路要求的脉宽数据信号。 由于该部分电路是控制信号进入的最前端。生产厂家为了方便与不同的机种型号配套。多数将该部分电路单独制作在一小块电路板上。人们习惯称之为接收头。

七、gps工作原理?

GPS定位技术可为用户提供随时随地的准确位置信息服务。它的基本原理是将GPS接收机接收到的信号经过误差处理后解算得到位置信息,再将位置信息传给所连接的设备,连接设备对该信息进行一定的计算和变换(如地图投影变换、坐标系统的变换等)后传递给移动终端。

GPS全球卫星定位导航系统,开始时只用于军事目的,后转为民用被广泛应用于商业和科学研究上。GPS空间部分使用了二十四颗卫星组成的星座,卫星高度约20200公里,分布在六条升交点互隔60度的轨道面上,每条轨道上均匀分布四颗卫星,相邻两轨道上的卫星相隔40度,使得地球任何地方至少同时可看到四颗卫星。传统的GPS定位技术在户外运转良好,但在室内或卫星信号无法覆盖的地方效果较差,而且如果所在位置上空没有3颗以上的卫星,那么系统就无法从冷启动状态实现定位。

八、智能信号接收反馈模块的作用和工作原理?

输入输出模块主要与消防联动控制柜连接,多线模块主要与消防多线控制板连接,输入输出模块与火灾报警构成联动关系,实现现场设备的动作,直接与现场控制设备连接的多线模块可以实现现场设备的动作,而不存在联动关系。

控制模块通过他控制现场设备,但不接受反馈信号,即输出模块。I/O:控制现场设备并接收反馈信号。输入模块又称监控模块,只接收反馈信号,起到监控作用

九、小牛gps工作原理?

GPS的工作原理:GPS由24颗卫星组成,不同的卫星分配不同的伪随机码进行区别,卫星上一般都配有3-4台的原子钟以进行时间保持,同时地面上的主控站还会将修正数据(包括卫星轨道,时间修正等)不定期发给卫星,以使24颗卫星之间保持时间同步。

由于GPS经过精心设计,所以地球上绝大多数地方都可以同时看到最少4颗卫星。同时用户终端就可以拿到4个未知数(经度,纬度,高度,本地时间),通过解一个四元二次方程组即可求出接收机的坐标和时间,这样就完成了一次定位和授时。

因为可以算出数据包在空中的传输时间,乘上固定的传输速度,用公式表示就是:

di=c*Ti(i=1,2,3,4);

当然现实中这些都交给了处理器运算,你可以轻松拿到自己的坐标。

十、调压模块工作原理?

调压模块

三相交流一体化移相调压模块采用大规模集成电路设计,内部集三相移相触发电路、单向可控硅、RC阻容吸收回路及电源电路等于一体。可在自动或手动输入控制作用下,产生三相可改变导通角的强触发脉冲信号,再以此分别控制内部可控硅,实现三相负载电压从0 V到电网全电压的无级可调,从而调节输出。

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