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北斗一代模块(RDSS/RNSS/GPS 射频基带组件)使用说明

发布时间:2024-02-28作者来源:金航标浏览:2320


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1  .   产品简介

 

北斗一代模块集成了 RDSS  射频收发芯片、功放芯片、基带电路等。模块可选内置 RNSS&GPS 模块,可以实现 RDSS&GPS&RNSS  同时工作。该模块集成度高、 功耗低、兼容接收 RDSS RNSS/GPS 卫星导航信号,实现机动载体的实时高精度定位、测速等,非常适应于系统大规模应用的需求。

北斗RDSS/RNSS/GPS 射频基带模块采用一体模块设计,体积小、功耗低,使用简便,主要应用于北斗导航手持型用户终端及各种嵌入式设备。

 


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2 .    技术特点

 

模块可完整实现 RDSS 定位功能、短报文通信功能,其基本功能框图如下  2.1-1 所示:

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1、模块内置 LNA,可以实现对 RDSS系统 S 频点进行滤波, 低噪声放大,用户

无需外置 LNA,直接连接无源天线即可;

2、模块内部 Transceiver 芯片将 LNA 放大后的 S 频点卫星信号转换为数字 中频信号,并经基带芯片处理后通过 UART  口输出;基带芯片接收 UART口命 令产生 RDSS 基带数据,经 Transceiver 芯片整形、滤波、调制至 L 频段;基带 芯片所需的时钟信号也是由 Transceiver 芯片产生;

3、模块内置 PA,将调制后的 L 频点信号放大发送至外置无源天线;







4、模块接收通道连续工作,发射通道为突发式工作。另外该模块可选内置 RNSS&GPS  模块,实现机动载体的实时高精度定位、测速等,其功能框图如下 图 2.1-2 所示:

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用户可根据实际需要, 选择模块 RNSS&GPS 通道是否内置 LNA。本产品内 置 LNA 可以实现对 RNSS B1 频点和 GPS L1 进行滤波, 低噪声放大, 用户无需 外置 LNA,直接连接无源天线即可。


.   测试软件使用说明

3.1    模块连接

 

1 、 THBDG21模块和测试底板连接,连接电源;

2 、 连接两个串口, 一个串口为 RDSS 通信,另外一个串口为 RNSS 和 GPS 通信;

3 、 北斗专用的北斗卡装在卡座上,同时连接模块模块到相应的北斗天线 MCX

射频接头(模块 RX 端口接天线的 S 接头, 模块 TX 端口接天线的 L 接头,模块的 RNSS 端口接天 线的 B1/L1 接头);

4 、 模块测试地点最好是在户外, 因为北斗信号是同步卫星信息, 在室内是没有信号的,如果不方便可以选择在阳台或是窗户旁(而且窗户朝向要朝南边)

测试,如图所示, 否则出现收不到北斗信号, 当然也就不能实现通信和定位;

5 、 打开电源开关(电源电压为 20V 时的电流为 85mA 左右)。

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图3.1-1 测试底板

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图3.1-2 北斗一代模块在短报文测试

 

3.2    注意事项

 1 、THBDG21 模块的电源接口分为 VCC 和 VCCPA,其中 VCC 的输入范围为: +4.0V~+5.5V ,VCCPA 的输入范围为+11V~+13.5V 。请勿过压,否则有可 能导致模块烧毁,建议 VCCPA 电源限流 3A 以上, 如果 VCCPA 电压过低,  将导致输出功率偏小,通信无法正常成功。

2 、 测试底板采用 DC-DC 降压,因此连接底板的电压范围可以为 12V~24V,需要保证电源提供大于 30W 的带载能力;

3  选择质量可靠的无源天线和模块达到最佳匹配, 实现最佳收发),注意模块的收发方向(模块 RX 端口接天 线的 S 接头,模块 TX 端口接天线的 L 接头,模块的 RNSS 端口接天线的 B1/L1 接头),将模块置 于无明显遮挡的户外或窗外测试,并保证环境无明显干扰。

4 、 确保模块接口连接正确并且确认天线已经连接, 再进行加电, 严禁带电插拔天线,否则有可能导致模块烧毁。

5 、 若打开串口后, 没有数据输出, 则有可能是串口的选择错误或波特率的设置,可以分别通过电脑的设备管理器,查看端口号或更改集波特率设置。

6 、 请选择较好的串口线或是 usb 转串口线, 淘宝上选购的 HL340 USB 转串口 线,由于价格便宜,质量较差,可能会导致高波特率 115200 通信不稳定,出现有时可以,有时不行的现象,建议选用力特 USB 转串口线。

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3.3    RDSS 测试

 

3.3.1 测试软件使用说明

 

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图3.3-1  RDSS 集采测试软件

1 、 集采软件有用部分的控件如图中方框内所示, 方框外控件请不要点击, 否则 会改变模块配置,可能出现工作不正常;


2 、 窗口 1—— 串口参数配置;窗口 2——IC 卡和功率显示; 窗口 3——通信信息 和定位信息显示; 窗口 4——定位模块控件; 窗口 5——通信信息输入框和控 件;

3  通过电脑的设备管理器,查看所用串口线的串口号,如图所示,

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图3.3-2  查看串口号

4 、设置串口号, 波特率默认为 115200可以根据客户要求修改波特率),点击设置, 如图所示,

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图3.3-3  设置串口号和波特率


5
 、点击 IC 检测和功率检测,可以读取相应的北斗卡卡号以及功率信息;

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图3.3-4  设备的 IC 卡信息和功率信息

6、点击单次定位, 返回定位信息,如果成功率统计有选择统计, 则定位信息后面会显示(成功率: XXX.XXX%),如果选择不统计,就没有该信息;


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图3.3-5 单次定位


7、在通信窗口中填写相应的报文信息, 选择报文类型(
混发、代码或汉字,注:混发 可以发送汉字、数字、英文字母; 代码只能发送数字; 汉字只能发送汉字),填写收信方北斗卡 号, 如果是给对方发送则填写对方的北斗卡地址;如果是测试自发自收,则 填写本机用户卡地址, 然后点击单次通信或是连续通信,如果是收信方是本 机地址,则在通信对话框中返回相应的报文,如图所示(注:发信方[307793]XXXXX  就是北斗模块接收到的信息)。

 

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图3.3-6 通信设置




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图3.3-7 自发自收测试


申请定位、发送报文的频度由相应的北斗卡等级来确定(分钟卡、半分钟卡、

秒卡),如采用分钟卡,则一分钟只能通信一次。

 

3.3.2 问题及其原因分析:

 

> 用户卡信息读取不到原因:

n 串口号设置不正确,通过设备管理器查看正确的串口号;

n 波特率设置不正确,波特率默认为 115200

n 串口线质量较差,采用 HL340 芯片,建议选用力特串口线;

> 功率检测读取不到北斗信号,功率检测状态为 1/0-2/0-3/0-4/0-5/0-6/0

   n 设备放在室内,由于北斗信号是卫星信号,室内是检测不到信号;

n 设备放在阳台,但是天线方向朝向不对,北斗卫星是同步轨道卫星,建 议天线朝南方向摆放;

n 模块和天线接线方式不对, 正确接法是:模块 RX 端口接天线的 S 接头,模块 TX 端口接天线的 L 接头,模块的 RNSS 端口接天线的 B1/L1 接头;


> 通信不成功,显示状态如图所示:

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图 3.3-8  通信不成功

n 测试地点不理想,北斗信号较弱,不能实现正常的卫星通信;

n 收信方卡号地址不对,导致收信方不能正常接收;

n 供电电源功率不够, 导致发射信号的功率不足,不能正常发送到北斗卫

星;

> 显示信号未锁定或是通信抑制:

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图 3.3-9  信号未锁定或是通信抑制

n 测试地点不理想,或是模块放在室内测试, 导致接收不到卫星信号,功

率检测显示为 1/0-2/0-3/0-4/0-5/0-6/0

> 通信乱码:

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图 3.3-10  通信出现乱码问题

n 通信的编码方式不对,报文类型有混发、代码或汉字, 注: 混发可以发 送汉字、数字、英文字母;代码只能发送数字;汉字只能发送汉字,修 改编码方式后的短信接收报文显示;

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图 3.3-11  修改通信编码方式后

> 显示框中一直显示系统自检信息:

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图 3.3-12  信息显示框一直显示系统自检信息

n 因为点击了系统自检控件,所以会按照自检频度显示该信息,如果不让 它显示,可以重新上电,就不会一直显示该信息;

3.4    RNSS/GPS 测试

 

3.4.1 测试软件使用说明

 

 

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图3.4-1 RNSS测试软件

1  设置串口号,波特率默认为 9600(可以根据客户要求修改波特率),打开串

口;

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图3.4-2 串口号、波特率设置

 模块返回相应的数据;

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图 3.4-3  串口数据返回

3  冷启动后, 实现定位功能,同时输出相应的时间、卫星姿态、卫星信号状态

等信息。

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图 3.4-4  定位信息返回

4  其中串口接口数据如图所示,

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图 3.4-5  串口数据输出窗口

5  北斗/GPS 可见卫星信号信噪比如图所示,

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图 3.4-6  可见卫星信噪比显示窗口


6  北斗/GPS 可见卫星信号方位图,

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图 3.4-7  可见卫星空间位置图

7  定位结果信息显示如图所示,

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图 3.4-8  定位信息显示窗口



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