一种基于arm9的多模多频cors基准参考站的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于ARM9的多模多频CORS基准参考站，包括ARM9控制模块以及其他功能�？椋珿NSS天线捕获卫星电磁波信号，为功分模块提供模拟输入信号，功分�？榘袵NSS信号输入到北斗�？楹虶PS/GLONASS�？�。SDRAM�？槭窍低称舳统绦蛑葱械哪诖婵占洌娲⒛？榇娲⑽募低澈捅４嫖佬窃脊鄄馐荩敝幽？樘峁〢RM9控制�？槭敝有藕牛珹RM9控制�？榇鞧NSS数据并通过以太网通信�？榘袵NSS数据发送到CORS数据中心服务器。本实用新型可跟踪北斗-B1/B2/B3、GPS-L1/L2/L5、GLONASS-L1/L2三个系统共八频点的实时卫星数据信息，具有自主化管理和网络化管理模式，为CORS数据中心提供稳定可靠的数据源。
【专利说明】—种基于ARM9的多模多频CORS基准参考站
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及多模多频CORS(Continuous Operational Reference System,连续运行卫星定位服务综合系统)高精度位置服务【技术领域】，尤其涉及一种基于ARM9 (Advanced RISC Machines，高级精简指令集机器)的多模多频CORS基准参考站。
【背景技术】
[0002]在精确测量应用中，对定位坐标数据的精度、准确度、时效性有较高的要求。而单纯依靠遥感影像难以满足高精度获取、快速更新的现实需求。使用CORS系统可以弥补遥感影像存在的问题，可以使测量的实时性准确性有较大的提高。
[0003]连续运行卫星定位导航服务系统(CORS)是信息社会、知识经济时代必备的基础设施。它可以用于城市规划、国土资源、测绘、交通、气象、防灾减灾等领域和行业。CORS系统的服务水平在一定层面上代表一个国家的现代化程度，北斗系统组网建成覆盖全球以后，CORS系统的需求量和应用水平将会有前所未有的快速发展。
[0004]CORS系统主要由基准参考站，数据处理中心，终端用户系统等三大部分组成。在CORS服务区域内有大致均匀分布的基准站组成基准参考站网，CORS基准参考站负责卫星信号跟踪采集，把采集的数据通过网络发送至数据处理中心。使用基准参考站提供的数据源，CORS系统可以为终端用户提供精度高、可靠性好、实时性强的定位导航信息。传统CORS基准参考站通常是采用接收机加PC机的模式，通常位于野外、暴露在露天环境下，接收机采用三防(防水、防尘、防震)设计后可以承受风吹雨淋等恶劣天气条件，而计算机却无法承受。因此需要为加盖一间监测屋，将其置于室内，使这种模式下建站成本较高。随着微电子技术发展，有人提出将PC机服务软件进行嵌入式系统改造，与接收机相整合，形成具有卫星信号跟踪、网络通信于一体的平台。同时随着北斗卫星导航系统的组网建成，兼容多模多频的CORS基准参考站的需求日益强烈。
[0005]为了满足上述要求，实现一体化的基准参考站，有人实用新型了双频GPS接收机及CORS系统(申请号:200910040404.2)，该实用新型主要是使用GPS双频信号，进行流动站定位计算，不适用基准参考站。申请号为200820110333.X的GPS接收机需要外加计算机并且只能接收GPS卫星导航信号。申请号为201110055566.0的北斗卫星与GPS卫星双模定位授时型接收机，该实用新型兼容北斗和GPS双模系统，提供授时功能，不提供高精度三系统八频点的位置信息服务。申请号为201120575722.1的GPS接收机以及申请号为201010220178.9的一种导航接收机，缺少GL0NANSS和北斗的数据信息，同时不具有以太网传输通信功能。
[0006]现有的基准参考站可以满足单模双频的测量计算需要，但随着可用的卫星增多，使用多模多频进行解算的需求日益强烈。现有基准参考站在处理多模多频的卫星信息以及远程连接控制处理能力不能满足实际需求。
实用新型内容[0007]为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种基于ARM9的多模多频CORS基准参考站，可以同时跟踪北斗-B1/B2/B3、GPS-L1/L2/L5、GL0NASS-L1/L2三系统八频点卫星数据，并采用以太网，使用Ntrip协议和TCP/IP协议把采集的卫星数据信息传输到CORS数据中心，以满足现有基准参考站在处理多模多频的卫星信息以及远程连接控制处理能力的实际需求。
[0008]为实现上述目的，本实用新型采取如下技术方案:
[0009]一种基于ARM9的多模多频CORS基准参考站，包括直流电源�？�、功分�？�、北斗�？�、GPS/GL0NASS模块、SDRAM�？椤RM9控制模块、以太网通信�？�、时钟�？�、存储�？�、复位�？楹虶NSS天线；
[0010]功分�？橛糜诮獹NSS天线提供的卫星模拟信号功分成两路，并分别提供给北斗模块和GPS/GL0NASS�？椋�
[0011]北斗�？橛糜诙怨Ψ帜？槭淙氲奈佬悄Ｄ庑藕沤械髦平獾骱透袷奖浠⑾駻RM9控制模块提供北斗卫星原始观测数据；
[0012]GPS/GL0ANSS�？橛糜诙怨Ψ帜？槭淙氲奈佬悄Ｄ庑藕沤械髦平獾骱透袷奖浠⑾駻RM9控制�？樘峁〨PS和GL0NASS卫星原始观测数据；
[0013]ARM9控制�？橛糜诖泶颖倍纺？楹虶PS/GL0ANSS模块输入的卫星原始观测数据，从SDRAM�？橹卸寥≈噶詈褪荩ü蕴ㄐ拍？榘汛砗蟮奈佬窃脊鄄馐荽涞紺ORS数据中心服务器；并使用时钟�？樘峁┑墓ぷ魇敝樱寥〈娲⒛？榈膗-boot、内核和文件系统，同时把卫星原始观测数据存放到存储模块；
[0014]复位�？橛糜谙駻RM9控制�？樘峁┥系缙舳次恍藕牛�
[0015]直流电源�？橛糜谙虮倍纺？椤PS/GL0NASS模块、SDRAM�？�、ARM9控制�？椤⒁蕴ㄐ拍？�、时钟�？�、复位�？楹痛娲⒛？樘峁┕ぷ鞯缭�。
[0016]时钟�？橛糜诓低掣髂？樗璧氖敝有藕�。无论是微处理器、存储器还是各种外围设备正常的工作都需要时钟信号来引导，而且不同设备由于各自特性不同，所需的时钟信号的频率也不尽相同。所以本技术方案所述的时钟�？榻⒐芾砀骼嗍敝有藕�。
[0017]更进一步的，ARM9控制�？椴捎靡訟RM9为内核的S3C2440芯片，使用以ARM9为内核的SoC (System on Chip)芯片，并在其上移植Linux操作系统。通过RS232串口处理北斗�？楹虶PS/GL0NASS模块传输的GNSS数据。把GNSS数据预处理之后，使用NTRIP或者TCP/IP传输协议，并通过VPN专网把GNSS数据发送到CORS数据中心服务器，并且采用滚转脚本把数据存储在本地存储器上。
[0018]更进一步的，SDRAM模块采用两片32M*16Bit的HY57V561620芯片组成，两块芯片采用并接的方式；所述S3C2440芯片通过SDRAM控制接口和SDRAM�？榱樱鯯DRAM模块为ARM9控制�？樘峁┫低吃诵心诖婵占�。采用高性能的SDRAM存储器芯片作为基于ARM9嵌入式系统的内存使用，保证程序高速、稳定的加载和正确执行，具有传输效率高，可靠性强，硬件连接简单等特点。
[0019]更进一步的，存储模块采用K9K8G08芯片，所述S3C2440芯片通过NAND FLASH控制器接口和存储模块K9K8G08芯片连接。采用NAND Flash存储器芯片，用于基于ARM9嵌入式系统的bootloader、内核、文件系统和应用程序的存储，同时用于存储大量的实时卫星信号数据。NAND Flash属于非易失性存储器，可长时间、稳定的存储相关数据，既保证系统正确而可靠的开机运行，又可使存储的卫星数据重复而有效的利用。复位模块采用MAX811复位芯片，所述MAX811复位芯片和S3C2440芯片的复位端相连接。
[0020]更进一步的，以太网通信�？椴捎肈M9000EP网卡芯片，所述S3C2440芯片通过以太网控制接口和网卡芯片DM9000EP相连。采用以太网MAC控制器，用于将处理后的卫星数据传输到CORS数据中心服务器。保证具有自动协调功能可自动完成配置以最大限度地适合其线路带宽，实现在低功耗的情况下完成卫星数据的稳定、快速传输。
[0021]更进一步的，S3C2440芯片通过RS232串口与北斗�？楹虶PS/GL0NASS�？榻惺萃ㄐ牛∮盟灸瞎拘秃盼狵505的北斗三频的板卡作为北斗�？椋≡馧ovAtel公司型号为0EMV-2的板卡作为GPS/GL0ANSS�？�。
[0022]更进一步的，直流电源�？槭褂猛ㄓ玫缭词逝淦魑没疾慰颊咎峁�12V/1A的输入电源，所述12V/1A输入电源通过DC-DC转换电路转换为3.3V/1A和5V/1A两种电源，所述5V/1A电源向ARM9控制模块、时钟模块、复位电路提供工作电源，所述3.3V电源向SDRAM模块、存储�？�、以太网通信�？�、北斗�？楹虶PS/GL0NASS�？樘峁┕ぷ鞯缭�。DC-DC转换电路采用电压转换芯片TPS54295。
[0023]更进一步的，ARM9控制�？楹虲ORS数据中心服务器之间采用NTRIP通信协议或TCP/IP协议进行数据传输。
[0024]更进一步的，功分模块是把GNSS天线收集的GNSS模拟信号同时加载到北斗�？楹虶PS/GL0NASS�？椋礁瞿？樘峁┙獾餍枰男藕�。功分�？榘⊿P2G芯片和O欧姆电阻；所述GNSS天线提供的卫星模拟信号通过SP2G芯片功分成两路信号，然后分别通过O欧姆电阻抑制杂波干扰后加载到北斗模块和GPS/GL0NASS�？椤�
[0025]有益效果:(I)本实用新型提供的基准参考站集成多模多频卫星定位、网络通信、数据存储于一身，是软硬件一体化的新型基准参考站。(2)本实用新型在硬件层面上使用独特的GNSS信号功分实现多模多频(三系统八频点)卫星定位跟踪、网络通信、数据储存于一体；软件层面上实现了在ARM9处理器上移植Linux操作系统，实现了远程监控、升级。(3)本实用新型应用完好性监测算法，对卫星数据进行监测，能够发现故障报警，并进行剔除，实现了 CORS基准参考站的智能化。(4)本实用新型ARM9控制�？檠∮萌枪镜腟oC芯片S3C2440作为核心处理器，外加供电电源电路，启动复位电路，时钟电路以及控制引脚信号构成以S3C2440的最小系统，简洁高效，节约能耗。(5)本实用新型提供的SDRAM�？椴捎酶咝阅艿腟DRAM存储器芯片作为基于ARM9嵌入式系统的内存使用，保证程序高速、稳定的加载和正确执行，具有传输效率高，可靠性强，硬件连接简单等特点。(6)本实用新型提供的存储�？椴捎肗AND Flash存储器芯片，用于基于ARM9嵌入式系统的bootloader、内核、文件系统和应用程序的存储，同时用于存储大量的实时卫星信号数据。NAND Flash属于非易失性存储器，可长时间、稳定的存储相关数据，既保证系统正确而可靠的开机运行，又可使存储的卫星数据重复而有效的利用。(7)本实用新型提供的以太网通信�？椴捎靡蕴鳰AC控制器，用于将处理后的卫星数据传输到CORS数据中心服务器。保证具有自动协调功能可自动完成配置以最大限度地适合其线路带宽，实现在低功耗的情况下完成卫星数据的稳定、快速传输。【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1为本实用新型提供的基于ARM9的多模多频CORS基准参考站的硬件结构图；
[0027]图2为本实用新型提供的基于ARM9的多模多频CORS基准参考站的软件结构图；
[0028]图3为图1中存储�？榻峁雇迹�
[0029]图4为图1中SDRAM�？榻峁雇迹�
[0030]图5为图1中功分模块结构图；
[0031]图6为本实用新型功耗管理示意图；
[0032]图7为图1中直流电源�？榻峁雇迹�
[0033]图8为图1中以太网通信�？榻峁雇迹�
[0034]图9为图1中时钟模块电路图；
[0035]图10为图1中复位模块的电路图；
【具体实施方式】
[0036]下面结合说明书附图对本实用新型作更进一步的说明。
[0037]如说明书附图图1所示，本实用新型提供的一种基于ARM9的多模多频CORS基准参考站，包括直流电源模块、功分�？�、北斗�？�、GPS/GL0NASS�？�、SDRAM�？�、ARM9控制模块、以太网通信�？�、时钟�？椤⒏次荒？�、存储�？楹虶NSS天线。
[0038]功分�？榘袵NSS天线提供的卫星信号功分成两路，分别提供给北斗�？楹虶PS/GL0NASS�？椋槐倍纺？榘压Ψ帜？槭淙氲奈佬悄Ｄ庑藕牛髦平獾骱透袷奖浠笫涑霰倍肺佬堑己较低车墓鄄庵�、星历等信息，为ARM9控制�？樘峁┍倍肺佬窃际荩籊PS/GL0ANSS�？槭迪职压Ψ帜？槭淙氲奈佬悄Ｄ庑藕牛髦平獾骱透袷奖浠笫涑鯣PS和GL0NASS卫星导航系统的观测值、星历等信息，为ARM9控制�？樘峁〨PS和GL0NASS卫星原始数据；ARM9控制模块处理从北斗模块、GPS/GL0ANSS�？槭淙氲脑嘉佬枪鄄庵担覵DRAM�？橹卸寥≈噶詈褪荩ü蕴ㄐ拍？榘咽荽涞紺ORS数据中心服务器，然后使用时钟�？樘峁┑墓ぷ魇敝樱寥〈娲⒛？榈膗-boot、内核和文件系统，同时把卫星数据存放到存储�？椋籗DRAM�？橛糜诨疾慰颊驹诵惺背绦蛑葱械哪诖婵占洌杉跎傥⒖刂破鞫寥≈噶詈褪莸氖奔洌佣岣叱绦蛑葱械男省Ｖ绷鞯缭茨？槲倍纺？�、GPS/GL0NASS�？�、SDRAM模块、ARM9控制模块、以太网通信模块、复位模块、存储�？樘峁┕ぷ鞯缭�。
[0039]下面结合具体实例对本实用新型提供的一种基于ARM9的多模多频CORS基准参考站进行详细介绍:
[0040](I)功分�？�
[0041 ] 功分�？榘袵NSS天线收集的GNSS模拟信号同时加载到北斗�？楹虶PS/GL0NASS�？椋礁瞿？樘峁┙獾餍枰男藕�。
[0042]功分�？榫咛灏Ψ值缏罚岩宦稧NSS卫星模拟信号功分成两路供北斗�？楹虶PS/GL0NASS�？槭褂�。本实用新型优选采用宽带宽，低损耗的功分电路，保证北斗、GPS和GL0NASS各个频段的卫星信号通过。如说明书附图图5所示，GNSS卫星模拟信号先通过SP2G芯片功分成两路信号，然后通过O欧姆的电阻抑制杂波干扰，把功分和滤除杂波后的信号加载到北斗模块和GPS/GL0NASS�？�。功分�？樵赑CB布局布线中使用弧形拐角技术，并且加上必备的电阻、电容、电感等元器件。
[0043](2)ARM9 控制�？�
[0044]ARM9控制�？橛糜诖泶颖倍纺？�、GPS/GL0ANSS�？槭淙朐嘉佬枪鄄庵担覵DRAM中读取指令和数据，通过以太网通信�？榘咽荽涞紺ORS数据中心服务器，使用时钟�？樘峁┑墓ぷ魇敝樱寥〈娲⒛？榈膗-boot、内核和文件系统，同时把卫星数据使用滚转脚本法保存在存储�？橹校员憧梢酝ü冻炭刂葡略匚佬鞘�。
[0045]本实用新型提供的ARM9控制�？槭褂靡訟RM9为内核的SoC (System on Chip)芯片，并在其上移植Linux操作系统。通过RS232串口处理北斗�？楹虶PS/GL0NASS�？榇涞腉NSS数据。把GNSS数据预处理之后，使用NTRIP或者TCP/IP传输协议把GNSS数据发送到CORS数据中心服务器，并且采用滚转脚本把数据存储在本地存储器上。
[0046]本实用新型ARM9控制模块优选使用三星公司的以ARM9为内核的SoC芯片S3C2440作为核心处理器，外加供电电源电路，启动复位电路，时钟电路以及控制引脚信号构成以S3C2440为主控制器的最小系统。S3C2440和存储�？�、SDRAM�？橥ㄐ牛岩浦埠蟮膗-boot启动程序、Linux内核和yaffs文件系统存放在存储�？橹校钩杀臼涤眯滦偷腁RM9控制�？楹诵�。
[0047]S3C2440控制器和北斗�？�、GPS/GL0NASS�？橥ü谕ㄐ畔嗔樱倍纺？槭涑霰倍肺佬窍低矪I /B2/B3三个频点的观测数据和导航电文，GPS/GL0NASS模块输出GPS-L1/L2/L5的三个频点和GL0NASS-L1/L2的两个频点的观测数据和导航电文。S3C2440通过NAND FLASH控制器接口和存储�？镵9K8G08连接，存储�？橹斜４嫦低称舳乇傅膗-boot、Linux内核、yaffs文件系统以及三系统八频点的卫星观测数据和导航电文。S3C2440通过SDRAM控制接口和SDRAM�？榱樱琒DRAM模块为系统运行内存空间。S3C2440通过以太网控制接口和网卡芯片DM9000EP相连，作为本实用新型的网络通信链路。复位电路提供上电启动复位信号，和S3C2440特定的复位端口 RESET相连。时钟电路提供系统运行的时钟信号和S3C2440特定的外接晶振端口相连。SDRAM�？椤⒏次坏缏泛褪敝拥缏范伎梢允褂孟钟械男酒虻缏�。所述ARM9控制�？榧由媳乇傅牡缱�、电容等元器件，具体本实用新型的结构图如说明书附图图1所示
[0048](3) SDRAM �？�
[0049]SDRAM�？椴捎酶咝阅艿腟DRAM存储器芯片作为基于ARM9嵌入式系统的内存使用，保证程序高速、稳定的加载和正确执行，具有传输效率高，可靠性强，硬件连接简单等特点。
[0050]实现S3C2440高速稳定的运行，必须配备性能优良的内存。内存一般采用半导体存储单元，包括随机存储器(RAM)，只读存储器(ROM)以及高速缓存(CACHE)。本实用新型采用的是随机存储器(RAM)作为系统内存，所述SDRAM�？椴捎昧狡�32M*16Bit的HY57V561620芯片组成，两块芯片采用并接的方式，即使用同一片选信号，这样就组成了容量64M的数据总线宽度为32-bit的SDRAM存储器，所述SDRAM�？榧由媳乇傅牡缱�、电容等电子元器件，如说明书附图图4。
[0051]SDRAM模块具体工作流程如下:
[0052]I)初始化操作。
[0053]a) SDRAM上电后至少需要等待100_200us，等待时间结束后执行一条空操作命令。[0054]b) SDRAM执行一条预充电命令后，要执行一条空操作命令，这两个操作会使所有的存储单元进行一次预充电，从而使所有阵列中的器件处于待机状态。
[0055]c) SDRAM要执行两条自刷新命令，每一条刷新命令之后，都需要执行一条空操作命令。这些操作会使SDRAM内部的刷新及计数器进入正常运行状态，以便为SDRAM模式寄存器编程做好准备。
[0056]d)执行加载模式寄存器命令。
[0057]上述4步完成后，SDRAM就进入正常工作状态。
[0058]2)读写操作。
[0059]a)ARM9控制模块发出控制信号，包括片选(CS)、同步时钟(CLK)、时钟有效信号(CKE)、写允许信号(WE)、数据有效信号(DQM)，使SDRAM芯片处于可读写状态。
[0060]b)ARM9控制�？榉⒊龅刂费≡裥藕牛ㄐ械刂费≡�(RAS)、列地址选择(CAS)、行/列地址线(A0-A12)、BANK地址线(BAO-BAl)，选中相应的存储单元。
[0061]c)通过双向数据端口(D0-D15)完成数据的读取与写入。通过如此方式实现SDRAM�？楦咝В榷ǖ墓ぷ鳌�
[0062](4)存储�？�
[0063]存储�？椴捎肗AND Flash存储器芯片，用于基于ARM9嵌入式系统的bootloader、内核、文件系统和应用程序的存储，同时用于存储大量的实时卫星信号数据。NANDFlash属于非易失性存储器，可长时间、稳定的存储相关数据，既保证系统正确而可靠的开机运行，又可使存储的卫星数据重复而有效的利用。
[0064]为了实现能大量存储采集的卫星观测数据，必须配备大容量的存储器。在数据存储器上选用大容量的NAND Flash存储器，本实用新型选用了 Samsung的SLC架构的lG*8Bit的大容量K9K8G08芯片。K9F1028属于低速外部设备，不能直接挂接到微处理器上，需要通过接口电路实现数据的传输。本实用新型选用S3C2440上专用的NAND Flash存储器控制接口，NAND Flash相当于S3C2440的一个外设，并不位于它的内存地址区。一片NANDFlash为一个设备，其数据存储采用分层划分:1设备=4096块；I块=32页；I页=528字节=数据块大小(512字节)+OOB块大小(16字节)。在每一页中，最后16字节(又称00B，Out of Band)用于NAND Flash命令执行完后设置状态用，剩余512字节又分为前半部分和后半部分。可以通过NAND Flash命令00h/01h/50h分别对前半部、后半部、OOB进行定位，通过NAND Flash内置的指针指向各自的首地址。NAND Flash的读写是通过操作NANDFlash控制器来完成的。NAND Flash控制器在其专用寄存器区(SFR)地址空间中映射有属于自己的特殊功能寄存器，包括:NFC0NF、NFCMD, NFADDR、NFDATA, NFSTAT, NFECC。通过将NAND Flash芯片的内设命令写到其特殊功能寄存器中，从而实现对NAND Flash芯片读写、ECC检验和编程控制。所述存储�？榧由媳乇傅牡缱�、电容等元器件，如说明书附图图3所
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[0065]存储�？榈木咛宀僮�:
[0066]I)设置NFCONF寄存器，配置NAND Flash。使能/禁止NAND Flash、使能/禁止控制引脚nFCE、初始化ECC、设置NAND Flash的时序参数等。
[0067]2)向NFCMD寄存器写入命令。包括Readl (读)、Read2 (读)、Read ID (读芯片ID)、Page Program (写页)、Block Erase (擦除块)、Read Status (读状态)等命令。[0068]3)向NFADDR寄存器写入地址，对NAND Flash发出地址信号。
[0069]4)读/写数据:通过寄存器NFSTAT检测NAND Flash的状态，如果状态为Ready，则开始读写NFDATA寄存器启动对NAND Flash的读写操作。通过查询状态字实现了 S3C2440对NAND FLASH存储器的控制。
[0070](5)时钟�？�
[0071]时钟�？橛糜诓低掣髂？樗璧氖敝有藕�。无论是微处理器、存储器还是各种外围设备正常的工作都需要时钟信号来引导，而且不同设备由于各自特性不同，所需的时钟信号的频率也不尽相同。所以本实用新型方案所述的时钟�？榻⒐芾砀骼嗍敝有藕拧�
[0072]本实用新型所述的时钟�？槲猄3C2440提供系统时钟，具体包括时钟生成器和S3C2440时钟控制逻辑单元。时钟生成器包含一个振荡器(振荡放大器)，和两个PLUPhaseLocked Loop)单元。时钟生成器的主时钟源可来自外部晶振或者外部时钟。当采用外部晶振时，先接入到振荡放大器在接入PLL单元；当采用内部时钟时，则直接接入到PLL单元。在PLL单元中，产生的是FCLK、HCLK、PCLK三种时钟信号。FCLK用于ARM920T内核；HCLK用于AHB总线；PCLK用于APB总线。所述时钟�？榧由媳乇傅牡缛莸缱釉骷�。具体的时钟�？榈牡缏吠既缢得魇楦酵纪�9所示。Yl为12MHz的晶振，C1/C2为容值为15pF的电容。
[0073](6)北斗�？楹虶PS/GL0NASS�？�
[0074]北斗�？槭涑霰倍肺佬堑己叫畔ⅲ珿PS/GL0NASS�？槭涑鯣PS和GL0NASS的卫星导航信息。北斗�？�、GPS/GL0NASS�？楹凸Ψ帜？橄嗔樱褂霉Ψ帜？樘峁┑腉NSS模拟信号；北斗�？�、GPS/GL0NASS�？楹偷缭茨？橄嗔樱缭茨？槲涮峁┕┑绲缭矗槐倍纺？�、GPS/GL0NASS�？楹虯RM9控制�？橄嗔樱珹RM9控制�？橥ü谕ㄐ哦员倍纺？�、GPS/GL0NASS�？榻锌刂疲佬堑己叫畔⒁餐ü谕ㄐ糯涞紸RM9控制�？�。本实用新型调查了现有国内外的主流北斗�？楹虶PS/GL0ANSS�？�。选择了司南公司型号为K505的北斗三频的板卡作为北斗�？椋≡馧ovAtel公司型号为0EMV-2的板卡作为GPS/GL0ANSS �？椤�
[0075](7)电源模块
[0076]直流电源模块是使用通用的电源适配器为整个基准参考站提供为12V/1A的输入电源，12V/1A的输入电源经过DC-DC转换电路为�？樘峁�3.3V/1A和5V/1A的两种电源，为ARM9控制�？椋敝幽？椋次荒？樘峁�5V的电压，为SDRAM�？椋娲⒛？椋蕴ㄐ拍？椋倍纺？楹虶PS/GL0NASS�？樘峁�3.3V的电压。
[0077]本实用新型DC-DC转换电路优选电压转换芯片TPS54295，把适配器提供的电源作为电压转换芯片TPS54295的输入电压源，在TPS54254芯片外围加如必要的电阻、电容、电感组成5V和3.3V两路输出电压，5V电源为ARM9控制�？�、时钟�？椤⒏次坏缏诽峁┕ぷ鞯缭矗�3.3V电源为SDRAM�？椤⒋娲⒛？�、以太网通信�？�、北斗�？楹虶PS/GL0NASS模块提供工作电源。所述电源�？榧由媳乇傅牡缱�、电容、电感等元器件，具体电源结构图如说明书附图图7所示。
[0078](8)复位�？�
[0079]可靠的复位电路对本实用新型CORS基准参考站的正常工作有着重要作用。复位�？楹蚐3C2440芯片的复位端(RESET)相连接，5V电源为复位电路提供工作电源。本实用新型优选美国MAXM公司的MAX811复位芯片。MAX811芯片具有低功耗、智能化、微型化和高可靠性等优点，可提高复位信号的稳定性和可靠性。在本实用新型上电瞬间，5V的电源电压达到一定值时，MAX811芯片的2号引脚MR端输出一个大约200ms宽的复位电平信号，远大于S3C2440复位所需要的电平脉宽，使S3C2440可靠复位。具体的复位电路原理图如说明书附图图10所示。说明书附图图10中Rs为复位限流电阻，选择阻值为470欧姆；Cs为复位电路复位电容，选择电容容值为IOOnF ；Sff-PB为复位按键；VDD5V为电源�？榈�5V/1A的工作电源。
[0080](9)以太网通信模块
[0081]以太网通信�？椴捎靡蕴鳰AC控制器，用于将处理后的卫星数据传输到CORS数据中心服务器。保证具有自动协调功能可自动完成配置以最大限度地适合其线路带宽，实现在低功耗的情况下完成卫星数据的稳定、快速传输。本实用新型采用DM9000EP网卡芯片和网络变压器H1102NL，外加必要的电路组成以太网通信�？�。
[0082]为了能够将处理后的卫星数据稳定、快速地传输到CORS数据中心服务器，必须配备性能稳定、可靠的以太网MAC控制器。本实用新型采用DM9000EP网卡芯片作为以太网通信�？椋且豢罡叨燃傻牡バ酒焖僖蕴鳰AC控制器，带有通用处理器接口、10M/100M物理层和16kB的SRAM，能够自动完成配置以最大限度地适合其线路带宽，实现在低功耗的情况下完成卫星数据的稳定、快速传输。访问芯片分为地址端口和数据端口，当引脚CMD接地时为地址端口 ；当引脚CMD接高电平时为数据端口。首先对内部存储器进行初始化设置，在完成初始化编程后，发出伪读写命令就可以加载当前数据到内部数据缓冲区，可以通过读写命令寄存器来定位内部存储区地址，根据当前总线模式的字长使存储地址自动加I，下一个地址数据将会自动加载到内部数据缓冲区。发送控制寄存器控制冗余校验码和填充的插入，其状态分别记录在发送状态寄存器I (03H)和发送状态寄存器2 (04H)，通过DMA端口写数据到发送包缓冲区，完成数据的传输工作。所述以太网通信�？榧由媳乇傅牡缱�、电容、电感等元器件，具体的接头如说明书附图图8所示。
[0083]说明书附图图2所示软件结构是本实用新型数据处理的功能，在移植的Linux操作系统之上，针对本实用新型的应用场景，设计特殊的应用软件。首先包含通信软件，本实用新型用作野外远程长期使用设备，必备以太网通信功能，使用S3C2440的以太网控制接口、专用的网卡芯片DM9000EP以及网络变压器Hl 102NL构成底层的通信硬件结构。在构成的硬件结构基础之上，移植NTRIP标准协议和TCP通信协议。把从串口获取的数据通过NTRIP协议或者TCP协议传输到CORS数据中心服务器上。存储功能应用是使用滚转脚本把卫星数据保存在存储�？橹校Ｖな莸目勺匪菪�。功耗管理应用实时跟踪系统空闲时间，根据空闲时间的不同设置S3C2440四种工作模式:正常工作模式、空闲模式、低速模式和休眠模式的切换，如说明书附图图6所示，进而达到节约能耗的目的。
[0084]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出:对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种基于ARM9的多模多频CORS基准参考站，其特征在于:包括直流电源�？�、功分�？�、北斗�？�、GPS/GL0NASS模块、SDRAM�？椤RM9控制�？�、以太网通信模块、时钟�？�、存储�？�、复位�？楹虶NSS天线； 所述功分�？橛糜诮獹NSS天线提供的卫星模拟信号功分成两路，并分别提供给北斗�？楹虶PS/GL0NASS模块； 所述北斗模块用于对功分�？槭淙氲奈佬悄Ｄ庑藕沤械髦平獾骱透袷奖浠唬⑾駻RM9控制�？樘峁┍倍肺佬窃脊鄄馐荩� 所述GPS/GL0ANSS�？橛糜诙怨Ψ帜？槭淙氲奈佬悄Ｄ庑藕沤械髦平獾骱透袷奖浠唬⑾駻RM9控制�？樘峁〨PS和GL0NASS卫星原始观测数据； 所述ARM9控制�？橛糜诖泶颖倍纺？楹虶PS/GL0ANSS�？槭淙氲奈佬窃脊鄄馐荩覵DRAM�？橹卸寥≈噶詈褪荩ü蕴ㄐ拍？榘汛砗蟮奈佬窃脊鄄馐荽涞紺ORS数据中心服务器；并使用时钟�？樘峁┑墓ぷ魇敝樱寥〈娲⒛？榈膗-boot、内核和文件系统，同时把卫星原始观测数据存放到存储�？椋� 所述复位�？橛糜谙駻RM9控制模块提供上电启动复位信号； 所述直流电源模块用于向北斗�？�、GPS/GL0NASS�？椤DRAM�？椤RM9控制�？�、以太网通信�？�、时钟模块、复位�？楹痛娲⒛？樘峁┕ぷ鞯缭�。
2.根据权利要求1所述的一种基于ARM9的多模多频CORS基准参考站，其特征在于:所述ARM9控制�？椴捎靡訟RM9为 内核的S3C2440芯片。
3.根据权利要求2所述的一种基于ARM9的多模多频CORS基准参考站，其特征在于:所述SDRAM�？椴捎昧狡�32M*16Bit的HY57V561620芯片组成，两块芯片采用并接的方式；所述S3C2440芯片通过SDRAM控制接口和SDRAM�？榱樱鯯DRAM模块为ARM9控制�？樘峁┫低吃诵心诖婵占�。
4.根据权利要求2所述的一种基于ARM9的多模多频CORS基准参考站，其特征在于:所述存储�？椴捎肒9K8G08芯片，所述S3C2440芯片通过NAND FLASH控制器接口和存储�？镵9K8G08芯片连接；所述复位模块采用MAX811复位芯片，所述MAX811复位芯片和S3C2440芯片的复位端相连接。
5.根据权利要求2所述的一种基于ARM9的多模多频CORS基准参考站，其特征在于:所述以太网通信�？椴捎肈M9000EP网卡芯片，所述S3C2440芯片通过以太网控制接口和网卡芯片DM9000EP相连。
6.根据权利要求2所述的一种基于ARM9的多模多频CORS基准参考站，其特征在于:所述S3C2440芯片通过RS232串口与北斗�？楹虶PS/GL0NASS�？榻惺萃ㄐ牛霰倍纺？椴捎肒505北斗三频板卡，所述GPS/GL0ANSS�？椴捎�0EMV-2板卡。
7.根据权利要求1所述的一种基于ARM9的多模多频CORS基准参考站，其特征在于:所述直流电源�？槭褂猛ㄓ玫缭词逝淦魑没疾慰颊咎峁�12V/1A的输入电源，所述12V/1A输入电源通过DC-DC转换电路转换为3.3V/1A和5V/1A两种电源，所述5V/1A电源向ARM9控制�？�、时钟�？�、复位电路提供电源，所述3.3V电源向SDRAM�？�、存储�？�、以太网通信�？�、北斗�？楹虶PS/GL0NASS�？樘峁┑缭�。
8.根据权利要求7所述的一种基于ARM9的多模多频CORS基准参考站，其特征在于:所述DC-DC转换电路采用电压转换芯片TPS54295。
9.根据权利要求1所述的一种基于ARM9的多模多频CORS基准参考站，其特征在于:所述ARM9控制�？楹虲ORS数据中心服务器之间采用NTRIP通信协议或TCP/IP协议进行数据传输。
10.根据权利要求1所述的一种基于ARM9的多模多频CORS基准参考站，其特征在于:所述功分模块包括SP2G芯片和O欧姆电阻；所述GNSS天线提供的卫星模拟信号通过SP2G芯片功分成两路信号 ，然后分别通过O欧姆电阻抑制杂波干扰后加载到北斗�？楹虶PS/GL0NASS 模块。
【文档编号】G01S19/23GK203720359SQ201420004462
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年1月3日 优先权日:2014年1月3日
【发明者】潘树国, 展山山, 程良涛, 毛琪, 张 浩 申请人:东南大学
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