摘要：斗极导航体系是我国自主研制的卫星导航体系，具有准确授时，短信通讯及快速定位的特征。针对斗极天线和射频信号处理模块体积较大等问题，提出了一种使用蓝牙模块与斗极模块通讯的便携式终端。体系以STM32F103RBT单片机为中心，在斗极射频信号处理模块和斗极信息处理模块之间参加蓝牙通讯的模块，完结这两部分的无线互联，然后处理了斗极终端体系带着不方便的问题。
0 导言
斗极卫星导航体系(BDS)是我国正在施行的自主开展、独立运转的全球卫星导航体系，致力于向全球用户供给高质量的定位、导航、授时服务，并能向有更高要求的授权用户供给进一步服务，军用与民用意图兼具。我国在2003年完结了具有区域导航功用的斗极卫星导航实验体系，之后开端构建服务全球的斗极卫星导航体系，于2012年起向亚太大部分地区正式供给服务，并方案至2020年完结全球体系的构建。
斗极卫星导航体系除能够获取时刻信息和方位信息外，其首要特征是备有短报文通讯功用，使得在体系掩盖区域内的终端用户能够进行双向通讯，这是其他卫星导航体系所没有的立异性功用，具有了通讯与导航相结合的特征服务。而现在商场上以斗极卫星作为导航体系的产品尚不是许多，特别是民用产品现在还处于起步阶段，因而斗极相关使用的巨大潜在商场还有待发掘和开发。本文提出的根据蓝牙模块的斗极通讯便携式终端亦是在斗极使用商场的一个活跃测验。
1 斗极终端体系简介
斗极导航定位体系和其他的导航定位体系相同，用户使用终端设备始终是其一个重要组成部分，首要担任完结斗极信息接纳，完结用户特定的使用需求。从卫星导航终端的使用目标来区分，用户使用终端一般包括手持式终端、车载式终端、舰载式终端以及嵌入式终端等多种类型，供给实时的导航定位、报文通讯和授时事务。其首要组成部分为斗极接纳天线、斗极射频信号处理模块以及斗极基带信息解析处理模块，完结对斗极射频信号的接纳，解调以及数据解析的功用。
斗极卫星通讯选用BCD编码长报文，每帧报文长度大于200 B/次。通讯首要有两种类型：一种是用户终端设备向斗极空间终端宣布的操控指令;一种是斗极空间终端发送回来的斗极信息数据信息。这些通讯数据帧格局如下：
帧头：操控指令中的帧头包括同步头和指令类型，而接纳信息数据帧的帧头则包括同步头和接纳信息类型;
帧长：标明数据帧长度;
源地址：标明操控指令发送地址或是接纳信息接纳地址;
数据帧内容：包括操控指令通讯请求信息或是接纳信息帧的信息内容;
校验码：操控指令数据帧和接纳信息帧都选用校验和的方法对内容进行校验，行将校验码之前的数据异或和，与校验码做比较，检测数据帧的正确性。
2 体系硬件模块规划
2.1 体系全体规划
斗极终端体系可分为斗极射频信号处理模块和斗极用户信息解析处理模块。现在市面上的这两部分多选用有线方法相连，而斗极射频信号处理模块的天线和射频基带部分体积较大，若是将此部分与斗极用户信息解析处理模块结合在一起，在实践使用中会有许多不方便。针对这一使用现状，本课题研讨的斗极终端在射频信号处理部分与斗极用户信息解析处理部分参加了蓝牙通讯功用模块，经过蓝牙无线传输的方法相连，使得斗极用户信息解析处理模块体积大大减小，便于用户带着。因而，本论文规划的斗极终端体系由斗极射频信号处理模块、斗极用户信息解析处理模块以及蓝牙通讯模块组成。体系整体结构规划斗极终端整体结构框如图1所示。
2.2 斗极终端射频信号处理模块
斗极终端射频信号解调接纳模块首要担任接纳斗极空间作业站发来的斗极射频信息，调度和解调输出。本模块首要是根据FDBD3111斗极RDSS射频基带模块及其使用电路组成，该模块集成了LNA低噪放、射频通道、PA功放和基带处理四个功用模块，可接纳/发射斗极射频信号，输出基带信号，输出接口为通用串口接口。使用该模块即可将串口Rx输入的斗极指令信息调制发送出去，又能够将天线接纳的斗极信号解调经过串口的Tx输出。为便于该模块的测验，该模块还参加了根据MAX232芯片的串口电平转化电路，经过串口转USB线可衔接PC机，使得经过PC机的串口调试帮手开始测验模块电路，本模块结构如图2所示。
2.3 蓝牙通讯模块
蓝牙通讯模块，该模块带有串口接口，直接接到FDBD3111斗极RDSS射频基带模块串口接口，首要担任将斗极基带信息转成蓝牙通讯传输。该模块选用CSR公司出产的蓝牙芯片BC417为主控芯片，选用蓝牙V2.0协议规范，作业频率为2.4 GHz。该芯片带有串口、USB等接口，可直接将串口或是USB信息转成蓝牙信息发送出去，也能将蓝牙接纳的信息转成串口或是USB输出。经过AT指令，可将该蓝牙芯片设置成主机形式和从机形式，当芯片处于主机形式时，可直接与从机形式的芯片相连。当芯片处于从机形式时，则可与手机蓝牙、电脑蓝牙等带有蓝牙功用设备相连，但处于从机形式的芯片之间不能互联。
2.4 斗极终端用户信息解析处理模块
斗极终端用户信息解析处理模块，首要担任发送特定的斗极指令和对应的斗极信息。该模块选用根据ARM Correx—M3的STM32F103RBT嵌入式处理器作为主控芯片，该芯片最高可作业在72 MHz频率，作业电压为2.0～3.6 V，具有GPIO、UART、ADC等丰厚的外设接口，具有优异的实时功用、出色的功耗操控和杰出外设功用等许多长处，更重要的是ST公司供给了STM32系列处理器固件库函数，降低了该芯片开发难度，大大缩短了产品开发周期。
STM32F103RBT芯片将用户按键外部中止挑选发送的斗极指令，加上斗极通讯的报文帧头信息，长度信息和校验信息等，经过蓝牙通讯模块传输给FDBD3111斗极RDSS射频基带模块调制扩大，终究输送到斗极天线上发送出去;一起，该芯片可读取并解析蓝牙通讯模块接纳的斗极用户信息，终究显现在TFT液晶屏上，液晶背景图片存储在SD Card中。体系作业框图如图3所示。
3 斗极终端体系软件规划
斗极信息处理模块是斗极终端的中心部分，它将斗极终端的各个组件以及功用模块贯穿在一起，经过斗极信息处理模块运转的体系软件来协同斗极终端的硬件模块以及软件功用模块一起完结斗极终端的各项功用以及协议要求。体系软件整体框图如图4所示。
3.1 蓝牙通讯模块
该模块完结FDBD3111斗极射频基带模块处理的斗极信息与蓝牙通讯信息出传输的转化。因为蓝牙通讯功用模块式根据CSR蓝牙芯片BC417的接口装备，该芯片是集成专用的蓝牙芯片，芯片内部已固化了串口或是USB转蓝牙的程序，经过特定指令装备即可设置作业形式、数据发送接纳波特率等参数。这种指令叫AT指令，AT即Attention，该指令一般使用于终端设备与PC使用之间的衔接与通讯。经过PC机上位机软件发送AT指令，然后对蓝牙模块作业形式及作业参数进行设置。
3.2 斗极信息处理模块
该模块是斗极终端软件的重要组成部分，需求完结发送和接纳斗极卫星通讯信息。该部分首要是根据STM32F103RBT处理器的嵌入式软件规划，需求完结硬件驱动的程序规划、斗极信息包的解析处理以及斗极信息显现界面的规划。
依照斗极通讯协议的数据帧格局，能够解分出的斗极数据信息，在STM32串口中止函数中完结这一解析的进程，即不断的判别接纳数据是否与斗极数据帧格局相吻合，经过终究接纳到的数据校验来判别接纳数据帧正确性。其详细完结思维如下：
(1)判别是否接纳到帧头信息，若是则持续接纳，且已接纳字符数加1。
(2)判别是否接纳到与帧头对应的斗极数据的长度Len，若是则持续接纳，且已接纳字符数加1。
(3)接纳的都是斗极的信息内容，可直接判别已接纳数据长度是否等于Len-1，若是则阐明接纳到终究一个校验信息，则要将前面接纳的数据累加，判别其和是否等于校验信息;若长度不等于Len-1，则持续接纳。
(4)若接纳数据结束且正确，则将接纳成功的标志方位1，然后读取对应的斗极信息，显现在液晶屏上。
(5)只需接纳数据的帧头或是长度信息不匹配，或是终究校验和过错，则接纳缓冲区都要铲除从头接纳，对应变量也都清零从头开端核算。
4 结语
我国自主研制的斗极卫星导航体系打破了GPS、GLONASS等卫星导航体系在该范畴的独占位置，具有了精细授时、快速定位、高牢靠导航等长处，而独有的短信通讯功用使其使用愈加广泛。斗极终端作为斗极导航体系的重要组成部分引起了广泛重视，信任在不久的将来斗极卫星导航会调配完善的服务，以轻盈好用，实惠快捷的姿势融人老大众的日子中。
