[发明专利]一种使用晶振的物联网GNSS定位方法

说明书

本发明涉及一种使用晶振的物联网GNSS定位方法，所述方法包括以下步骤：步骤1：物联网接收机高频时钟产生电路的输入为晶振频率；PLL频率控制驱动程序用0频偏或者已知的频偏来调节输出信号频率，步骤2：物联网接收机用捕获到的下行信号频率来估计晶振当前的频率；步骤3：物联网接收机把估计的晶振频偏通知给PLL频率控制驱动程序，驱动程序根据此估计频偏信息来调节GNSS高频时钟产生电路，步骤4：GNSS接收机使用调整后的PLL输出信号做为时钟源，步骤5：频率控制驱动程序根据此估计频偏信息来调节物联网接收机高频时钟产生电路PLL，使PLL的输出频率接近标准值即输出频率偏差接近于0。

技术领域

本发明涉及一种定位方法，具体涉及一种使用晶振的物联网GNSS定位方法，属于电子设备和器件技术领域。这里物联网包括所有的蜂窝通信协议，例如NB-IoT,Cat.1,Cat.M，等等。

背景技术

物联网终端近年来得到广泛的应用。其中，大量的物联网终端有定位的要求，如资产跟踪，共享单车，电动车，可穿戴设备，等等。即将大量商用的mMTC包括NB-IoT,CAT.1等低功耗广域网技术。和传统广域无线通信终端相比，物联网终端需要很低的成本来支持海量连接。而其中的NB-IoT设备的一大优势是其极低的成本。

很多物联网终端会有定位的需求。精度要求在200米以内的应用需要用GNSS信号(例如，GPS信号,北斗信号)。物联网GNSS定位终端把物联网接收机(例如NB-IoT)和GNSS接收机做在同一个终端里，可以用单一终端提供定位和通信两种功能。物联网GNSS定位终端已经在电瓶车、牛联网、各种资产跟踪这些领域中得到应用。这些终端设备首先通过GNSS接收机进行定位，然后把设备位置(即经纬度)通过物联网(例如NB-IoT)传输给服务器，达到跟踪或者监控的目的。

和其它电子设备类似，物联网GNSS定位终端需要时钟源。一般有两种最基本的时钟源：晶振(XO)和温度补偿晶振(TCXO)。第一种是晶振(XO)，由晶体和震荡电路组成。其输出频率随温度变化很大，一般的曲线见图1所示。为了能够输出稳定的频率，温度补偿晶振(TCXO)应运而生。TCXO在XO的基础上，内置了温度补偿芯片，能够调整输出频率在一个很小的范围(一般能在标称频率+/-5ppm或者更好)。”ppm”指的是”parts per million”,即1e-6。例如，对于38.4MHz,1ppm就是38.4MHz*1e-6＝38.4Hz。本文档中，“偏差”的单位是ppm。

由于对时钟频率稳定性有很高的要求，传统GNSS需要使用TCXO做为时钟源。TCXO的价格在物联网终端中相对较贵，对于成本有较大影响，并偶尔会有供货困难的问题。晶振(XO)成本很低，而且供应商众多，供货充足。由于这些原因，设备厂商有很强的意愿使用XO而不用TCXO。然而，XO不适用于GNSS接收机，这是由于晶振频率偏差随温度变化幅度很大会导致GNSS定位时间过长而不可用。

下表示举例NB-IoT接收机捕获基站信号和GNSS接收机捕获GNSS信号在用TCXO和XO情况下的时间。从表中可见，NB-IoT对选用TCXO或者XO在搜星时间上差别并不大，而GNSS在用XO的时候，会导致定位时间大幅增加，会带来用户体验的急剧变差，并且功耗会增大很多。