[发明专利]基于云计算的低功耗北斗接收机及其定位方法

权利要求书

1.基于云计算的低功耗北斗接收机，其特征在于：所述北斗接收机包括相连的用户端和云端，其中：

所述用户端，用于采集北斗卫星信号以及与云端进行通信；

所述云端，用于更新和维护北斗星历数据库和基站的信息表以及与用户端进行通信。

2.根据权利要求1所述的基于云计算的低功耗北斗接收机，其特征在于：所述用户端为移动终端，包括射频前端模块、控制器模块、数据缓冲模块和无线数据传输模块，其中：

所述射频前端模块，用于通过天线接收北斗卫星信号并把北斗卫星信号频段的高频信号下变频由ADC转换器采样为中频数据；

所述控制器模块，用于将中频数据写入数据缓冲模块与读取数据缓冲模块的中频数据；

所述数据缓冲模块，用于存储中频数据；

所述无线数据传输模块，用于向云端发送中频数据与接收云端发送的定位结果。

3.基于权利要求2所述北斗接收机的定位方法，其特征在于包括以下步骤：

1)用户端在默认状态下，其各个模块处于低功耗模式，当用户端向云端发送定位请求时，执行步骤2)。

2)用户端的射频前端模块开始输出中频数据，在控制器模块的控制下把中频数据写入数据缓冲模块中，与此同时，控制器模块读取数据缓冲模块的中频数据，与时间标签、当前通信基站ID形成数据包，并通过无线数据传输模块把数据包发送到云端；

3)云端接收到用户端的定位请求后，开始接收用户端发送的数据包，当用户端的数据包发送完毕后关闭射频前端模块，等待云端的响应；

4)云端对接收到的数据包进行处理，提取出时间标签、基站ID和中频数据，采用粗时间导航方法，实现用户端位置的解算；

5)云端向用户端发送定位结果；

6)当用户端通过无线数据传输模块接收到定位结果，则完成一次定位，进入低功耗模式，则返回步骤1)等待下一次的定位请求；当用户端等待的时间大于某个设定的阈值，仍无收到云端的响应，则返回步骤2)重新进行中频数据采集与发送。

4.根据权利要求3所述的北斗接收机的定位方法，其特征在于：步骤4)所述云端采用粗时间导航方法，实现用户端位置的解算，具体如下：

a)根据当前通信基站ID，查表得知基站的CGCS2000大地坐标系坐标，再根据时间标签计算出该时刻可见的卫星数以及卫星的位置信息；

b)计算出基站和各卫星之间的距离及信号传输时间，把传输时间用毫秒表示，取其整数部分；

c)对中频数据进行卫星信号捕获处理，得到各卫星的码相位及其代表的传输时间毫秒数的小数部分，结合步骤b)中整数部分，并加入北斗星历数据库中的延迟修正项，得到卫星信号到用户端的总传输时间T_r；

d)把总传输时间T_r乘以光速得到卫星到用户端的伪距观测量，结合步骤a)中的卫星位置信息，利用三边测量原理和最小二乘法的迭代方法，求出用户端的所在位置。