專利名稱：北斗二代衛(wèi)星授時(shí)手表及其實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種手表，具體地說，是涉及一種北斗二代衛(wèi)星授時(shí)手表及其實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具有導(dǎo)航、定位、授時(shí)和短報(bào)文通信的功能，可以全天候、 連續(xù)實(shí)時(shí)地導(dǎo)航、定位和授時(shí)，覆蓋范圍廣、使用方便。北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的時(shí)鐘采用的就是穩(wěn) 定度極高的原子鐘信號(hào)，因此北斗導(dǎo)航系統(tǒng)授時(shí)時(shí)間是高精度的時(shí)間。目前，北斗授時(shí)接收 裝置可實(shí)現(xiàn)高精度時(shí)間信號(hào)的接收，隨著我國(guó)北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)，北斗授時(shí)接 收裝置的體積已經(jīng)不斷小型化，使得其應(yīng)用范圍也不斷拓展。人們?nèi)粘Ｋ玫氖直硪彩怯稍隅姰a(chǎn)生的原子時(shí)進(jìn)行規(guī)定，但是由于不同的手表 使用了不同的原子鐘，因此，產(chǎn)生的原子時(shí)之間就可能存在誤差，使得不同手表之間不可避 免地存在或大或小的誤差。在某些特殊應(yīng)用環(huán)境中，手表的誤差可能帶來極大的影響，如軍 用手表對(duì)時(shí)間精度要求極高，一旦出現(xiàn)誤差，后果將難以想象，這就要求各個(gè)獨(dú)立手表之間 不僅具有一個(gè)共同的參考標(biāo)準(zhǔn)，而且在需要的時(shí)間段里具有實(shí)時(shí)授時(shí)功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種北斗二代衛(wèi)星授時(shí)手表，結(jié)合現(xiàn)有手表的授時(shí)需求， 以及北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的準(zhǔn)確授時(shí)功能，實(shí)現(xiàn)普通手表的實(shí)時(shí)授時(shí)功能，從而解決現(xiàn) 有技術(shù)中的各個(gè)獨(dú)立手表之間的時(shí)間誤差問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下北斗二代衛(wèi)星授時(shí)手表，包括手表芯片，設(shè)置于手表芯片上的指針，與手表芯片連 接的供電電源，該手表內(nèi)還設(shè)置有北斗二代衛(wèi)星信號(hào)接收天線，該北斗二代衛(wèi)星信號(hào)接收 天線通過北斗二代芯片模塊與手表芯片連接，所述北斗二代芯片模塊還與供電電源連接。進(jìn)一步地說，所述北斗二代衛(wèi)星信號(hào)接收天線為有源微帶天線，由陶瓷微帶片和 低噪聲放大器連接構(gòu)成，其尺度大小為30mmX30mm 40mmX40mm，以適應(yīng)手表的小型化設(shè) 計(jì)。更進(jìn)一步地說，所述北斗芯片模塊由射頻單元和基帶處理單元連接構(gòu)成，該北斗 芯片模塊外部設(shè)置有屏蔽蓋。屏蔽蓋主要用于屏蔽外部電磁干擾，提高可靠性。再進(jìn)一步地，所述手表芯片上還連接有傳感器，并設(shè)置有IXD顯示屏。傳感器主要 用于采集手表的外部工作環(huán)境信號(hào)，并利用LCD顯示屏顯示出來。在上述硬件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供了上述北斗二代衛(wèi)星授時(shí)手表的實(shí)現(xiàn)方 法，包括以下步驟(1)北斗二代衛(wèi)星信號(hào)接收天線接收北斗二代衛(wèi)星發(fā)出的時(shí)間信號(hào)，進(jìn)行雜波處 理；(2)北斗二代衛(wèi)星信號(hào)接收天線將接收到的信號(hào)轉(zhuǎn)換成中頻信號(hào)，傳輸至北斗二
3將中頻信號(hào)處理成數(shù)字信號(hào)，傳輸至手表芯片；(3)根據(jù)接收到的時(shí)間數(shù)字信號(hào)，對(duì)手表芯片自身的時(shí)間進(jìn)行授時(shí)，并對(duì)傳感器采 集的信號(hào)進(jìn)行處理；(4)授時(shí)后的時(shí)間通過指針或/和IXD顯示屏顯示，傳感器采集的信號(hào)通過IXD顯
示屏顯示。所述步驟(1)中雜波處理具體包括濾波處理和放大處理。所述步驟O)中將中頻信號(hào)處理成數(shù)字信號(hào)具體包括射頻單元進(jìn)行射頻處理， 基帶處理單元進(jìn)行基帶信號(hào)解碼。本發(fā)明還設(shè)置了兩種模式休眠模式和工作模式。在用戶不需要高精度授時(shí)的時(shí) 候，通過控制模式選擇按鈕，來控制北斗芯片模塊的工作狀態(tài)，從而降低供電電源的電能消 耗，延長(zhǎng)使用周期。本發(fā)明的設(shè)計(jì)原理在于將北斗二代衛(wèi)星的高精度授時(shí)功能應(yīng)用于普通手表中， 利用北斗芯片模塊來對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行處理，將處理后數(shù)字信號(hào)交由手表芯片完成授 時(shí)，從而解決現(xiàn)有手表容易出現(xiàn)誤差的問題。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果1.將北斗二代導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用于手表授時(shí)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了普通手表的高精度實(shí)時(shí)授 時(shí)，大大提高了手表的精度。2.多個(gè)獨(dú)立手表均進(jìn)行衛(wèi)星授時(shí)后，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)手表之間在時(shí)間上的同一性、同 步性和精確性，從而滿足特殊應(yīng)用領(lǐng)域?qū)κ直淼母呔纫蟆?.整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、體積小、攜帶方便，可廣泛應(yīng)用于軍方單兵作戰(zhàn)訓(xùn) 練以及民用的野外科考、戶外運(yùn)動(dòng)、緊急救授、運(yùn)動(dòng)員監(jiān)測(cè)、旅游等，大大提高了手表的適用 領(lǐng)域。4.兩種模式的自由選擇，即能保障高精度授時(shí)的實(shí)現(xiàn)，又能延長(zhǎng)供電電源的使用 周期。如果應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，手表的這種功能將會(huì)大大提高士兵的作戰(zhàn)能力，在某些小型戰(zhàn) 役中，甚至能改變戰(zhàn)役的結(jié)果。


圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)框圖。圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例如圖1所示，北斗二代衛(wèi)星授時(shí)手表，主要包括北斗二代衛(wèi)星信號(hào)接收天線、北斗 芯片模塊、手表芯片、指針，供電電源。其中，北斗二代衛(wèi)星信號(hào)接收天線、北斗芯片模塊、 手表芯片依次連接，指針安裝于手表芯片上，其轉(zhuǎn)動(dòng)受手表芯片內(nèi)的單片機(jī)控制；供電電源 分別與北斗二代芯片模塊和手表芯片連接。模式選擇按鈕直接連接北斗二代芯片模塊和手 表芯片，與供電電源所在支路構(gòu)成并聯(lián)關(guān)系，通過控制模式選擇按鈕的開關(guān)狀態(tài)，即可實(shí)現(xiàn) 對(duì)供電電源的控制，從而實(shí)現(xiàn)手表的休眠與工作兩種模式。本發(fā)明中，供電電源為可充電電源。在上述結(jié)構(gòu)中，所述北斗二代衛(wèi)星信號(hào)接收天線為有源微帶天線，由陶瓷微帶片 和低噪聲放大器連接構(gòu)成，其尺度大小為35mmX35mm。北斗二代衛(wèi)星信號(hào)接收天線的功能 在于接收信號(hào)，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波、放大處理，使其具備高靈敏的動(dòng)態(tài)范圍，從而輸出滿足 北斗芯片模塊信號(hào)處理要求的中頻信號(hào)。所述北斗芯片模塊為一塊電路板上設(shè)置射頻單元 和基帶處理單元，射頻單元和基帶處理單元相互連接，其外部設(shè)置有屏蔽蓋，用于屏蔽外部 的電磁干擾。北斗芯片模塊將中頻信號(hào)處理成含有時(shí)間的數(shù)字信號(hào)，并輸出至手表芯片，用 于手表時(shí)間的授時(shí)。為了提高手表的實(shí)用性，在手表芯片上還設(shè)置有傳感器和IXD顯示屏，傳感器主 要用于采集外部環(huán)境信號(hào)，如溫度、高度、方向等信號(hào)，而LCD顯示屏則用于顯示時(shí)間信號(hào) 及上述傳感器采集的信號(hào)。時(shí)間信號(hào)也可以用指針顯示。在手表的組裝上，為了不影響小型化、高靈敏度的要求，將北斗二代衛(wèi)星信號(hào)接收 天線安裝在手表6點(diǎn)位的表耳處，而北斗芯片模塊則設(shè)置于手表12點(diǎn)位的表耳處，兩者成 相對(duì)設(shè)置的一條直線，從而保證接收信號(hào)的可靠性。下面根據(jù)圖2對(duì)本發(fā)明的工作過程進(jìn)行詳細(xì)說明。在工作狀態(tài)下，北斗二代衛(wèi)星信號(hào)接收天線通過陶瓷微帶片接收北斗二代衛(wèi)星發(fā) 出的時(shí)間信號(hào)，然后通過低噪聲放大器進(jìn)行濾波、放大處理，直到將信號(hào)處理成能夠用于北 斗芯片模塊處理的中頻信號(hào)。北斗二代衛(wèi)星信號(hào)接收天線接收到符合處理要求的中頻信號(hào) 后，首先由射頻單元進(jìn)行射頻處理，再利用基帶處理單元進(jìn)行基帶信號(hào)解碼，使中頻信號(hào)處 理成為含有時(shí)間的數(shù)字信號(hào)，傳輸至手表芯片。手表芯片通過內(nèi)部的單片機(jī)將接收到的含 時(shí)間的數(shù)字信號(hào)與自身的時(shí)間信號(hào)進(jìn)行對(duì)比與處理，主要指對(duì)時(shí)間誤差的測(cè)量、校準(zhǔn)手表 時(shí)間，以及驅(qū)動(dòng)指針指示時(shí)、分、秒和LCD數(shù)字顯示時(shí)、分、秒。在手表芯片進(jìn)行授時(shí)的過程 中，其內(nèi)部的單片機(jī)還接收傳感器采集的信號(hào)，并將其處理后通過LCD顯示屏顯示出來。當(dāng)手表不需要授時(shí)修正時(shí)，通過按下模式選擇按鈕，使北斗二代芯片模塊和手表 芯片直接由電源線連通，使供電電源所在支路短路，北斗二代芯片模塊由于失去電源而停 止工作，整個(gè)衛(wèi)星信號(hào)的接收與處理部分便處于休眠狀態(tài)，即進(jìn)行休眠模式，從而大大降低 電源能量的消耗，延長(zhǎng)使用周期。上述實(shí)施例僅為本發(fā)明的最優(yōu)實(shí)施例，本發(fā)明的保護(hù)范圍包括但不限于上述實(shí)施 例。
權(quán)利要求
1.北斗二代衛(wèi)星授時(shí)手表，包括手表芯片，設(shè)置于手表芯片上的指針，與手表芯片連接 的供電電源，其特征在于，還設(shè)置有北斗二代衛(wèi)星信號(hào)接收天線，該北斗二代衛(wèi)星信號(hào)接收 天線通過北斗二代芯片模塊與手表芯片連接，所述北斗二代芯片模塊還與供電電源連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的北斗二代衛(wèi)星授時(shí)手表，其特征在于，所述北斗二代衛(wèi)星信 號(hào)接收天線為有源微帶天線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的北斗二代衛(wèi)星授時(shí)手表，其特征在于，所述北斗二代衛(wèi)星信 號(hào)接收天線由陶瓷微帶片和低噪聲放大器連接構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的北斗二代衛(wèi)星授時(shí)手表，其特征在于，所述北斗二代衛(wèi)星信 號(hào)接收天線尺度大小為30mmX30mm 40mmX40mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的北斗二代衛(wèi)星授時(shí)手表，其特征在于，所述北斗芯片模塊由 射頻單元和基帶處理單元連接構(gòu)成，該北斗芯片模塊外部設(shè)置有屏蔽蓋。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的北斗二代衛(wèi)星授時(shí)手表，其特征在于，所述北斗二代衛(wèi)星信 號(hào)接收天線設(shè)置于手表6點(diǎn)位的表耳處，北斗芯片接收模塊設(shè)置于手表12點(diǎn)位的表耳處。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的北斗二代衛(wèi)星授時(shí)手表，其特征在于，所述手表芯片上還連 接有傳感器和LCD顯示屏。
8.北斗二代衛(wèi)星授時(shí)手表的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括以下步驟(1)北斗二代衛(wèi)星信號(hào)接收天線接收北斗二代衛(wèi)星發(fā)出的時(shí)間信號(hào)，進(jìn)行雜波處理；(2)北斗二代衛(wèi)星信號(hào)接收天線將接收到的信號(hào)轉(zhuǎn)換成中頻信號(hào)，傳輸至北斗二代芯 片模塊，將中頻信號(hào)處理成數(shù)字信號(hào)，傳輸至手表芯片；(3)根據(jù)接收到的時(shí)間數(shù)字信號(hào)，對(duì)手表芯片自身的時(shí)間進(jìn)行授時(shí)，并對(duì)傳感器采集的 信號(hào)進(jìn)行處理；(4)授時(shí)后的時(shí)間通過指針或/和LCD顯示屏顯示，傳感器采集的信號(hào)通過LCD顯示屏顯示。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的北斗二代衛(wèi)星授時(shí)手表的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟(1)中雜波處理具體包括濾波處理和放大處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的北斗二代衛(wèi)星授時(shí)手表的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟(2)中將中頻信號(hào)處理成數(shù)字信號(hào)具體包括射頻單元進(jìn)行射頻處理，基帶處理單元進(jìn)行 基帶信號(hào)解碼。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種北斗二代衛(wèi)星授時(shí)手表，屬于手表授時(shí)技術(shù)，主要解決了現(xiàn)有手表經(jīng)常出現(xiàn)時(shí)間誤差的問題。該北斗二代衛(wèi)星授時(shí)手表包括手表芯片，設(shè)置于手表芯片上的指針，與手表芯片連接的供電電源，通過北斗芯片模塊與手表芯片連接的北斗二代衛(wèi)星信號(hào)接收天線，所述北斗二代芯片模塊還與供電電源連接。本發(fā)明還提供了一種上述手表的實(shí)現(xiàn)方法，通過將北斗衛(wèi)星的高精度授時(shí)功能應(yīng)用于手表中，使普通手表也具有了高精度授時(shí)功能，從而大大提高了普通手表的實(shí)用價(jià)值。
文檔編號(hào)G04G7/02GK102122130SQ201010591050
公開日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者李士慶, 李斌, 鄭興世 申請(qǐng)人:成都天奧電子股份有限公司