专利名称:多模式射频接收机和多模式接收设备的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及卫星信号接收机,尤其有关一种可同时接收美国全球卫 星定位系统,北斗卫星定位系统和伽利略卫星定位系统的卫星信号的多模式 射频接收机和多模式接收设备。
背景技术:
我国自行独立研发的北斗(Compass)卫星定位系统不仅可以作为已有二 十多年应用历史的美国全球卫星定位系统(GPS: Global Positioning System) 的替代,也可以在不同应用环境中与之互补以提高接收系统的搜索灵敏度和 定位精度。欧洲的伽利略(Galileo)卫星定位系统也同样是一个独立的替代或 互补系统。作为终端接收机或定位设备,如果可以成为多模式接收设备,即 可工作在美国全球卫星定位系统下,也可工作在北斗卫星定位系统和伽利略 卫星定位系统下,无疑会具有更迅速、更精准、更可靠的定位效果。
目前,工作在GPS下的接收设备结构比较完善,使用也相当普遍。如 何能在现有的GPS接收机的基础上,尽可能地共用已有的电路实现对北斗 卫星定位系统和伽利略卫星定位系统卫星信号的接收,是一个需要解决的问 题。
实用新型内容
为解决上述问题,本实用新型提供一种多模式射频接收机,其特点是经 控制信号传输总线传输的控制信号调节低噪音放大器、本地振荡器和中频处 理器。通过控制信号的调节,使所述多模式射频接收机在全球卫星定位系统, 北斗卫星定位系统和伽利略卫星定位系统之间切换。其中,所述多模式射频 接收机在全球卫星定位系统和北斗卫星定位系统间切换时,所述控制信号传输至本地振荡器和低噪音放大器;所述多模式射频接收机在全球卫星定位系 统和伽利略卫星定位系统之间切换时,所述控制信号传输至本地振荡器和中
频处理器;所述多模式射频接收机在北斗卫星定位系统和伽利略卫星定位系 统之间切换时,所述控制信号传输至本地振荡器、低噪音放大器和中频处理 器。所述控制信号由一控制器产生,所述控制器可以是可编程控制器,也可 以是物理开关。
本实用新型还提供一种多模式接收设备,可以在全球卫星定位系统,北 斗卫星定位系统和伽利略卫星定位系统之间切换。其特征在于,所述多模式 接收设备通过控制信号调节低噪音放大器,本地振荡器,中频处理器和基带 处理器。其中,所述多模式接收设备在全球卫星定位系统和北斗卫星定位系 统之间切换时,所述控制信号传输至本地振荡器和低噪音放大器;所述多模 式接收设备在全球卫星定位系统和伽利略卫星定位系统之间切换时,所述控 制信号传输至本地振荡器和中频处理器;当所述多模式接收设备在北斗卫星 定位系统和伽利略卫星定位系统之间切换时,所述控制信号传输至本地振荡 器、低噪音放大器和中频处理器。此外,在上述三种卫星定位系统的任意两 者之间切换时,所述控制信号亦传输至基带处理器。
所述控制信号由一控制器产生,所述控制器可以是可编程控制器,也可 以是物理开关。
通过应用本实用新型所述的多模式射频接收机和多模式接收设备,可以 在尽量保持现有全球卫星定位系统接收机架构和电路的情况下,使其达成在
全球卫星定位系统,北斗卫星定位系统和伽利略卫星定位系统之间切换的功
6匕 月匕。
图1是本实用新型所述多模式射频接收机的结构示意图; 图2是本实用新型所述多模式接收设备的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图说明本实用新型所述的多模式射频接收机和多模式接收 设备的具体结构。
在以下描述中,GPS模式是指所述多模式射频接收机或多模式接收设备 在全球卫星定位系统下的工作模式,北斗模式是指所述多模式射频接收机或 多模式接收设备在北斗卫星定位系统下的工作模式,较佳地,所述北斗卫星 定位系统为北斗二代卫星定位系统,伽利略模式是指所述多模式射频接收机 或多模式接收设备在伽利略卫星定位系统下的工作模式。
图1为本实用新型所述的多模式射频接收机的结构示意图。如图所示, 本实用新型所述多模式射频接收机包括低噪音放大器100 (Low Noise Amplifier),混频器(Mixer)lOl ,中频处理器(IF Processor) 102和本地振荡器 104。低噪音放大器100放大由天线(未图示)接收的卫星信号。所述卫星 信号进入混频器101,经过混频器101和本地振荡器104的共同作用,所述 卫星信号由高频下变至中频。中频处理器102对该卫星信号进行滤波、放大 和模数转换等相关处理。控制信号传输总线200传输控制信号,用以调节所 述射频信号接收机低噪音放大器100、本地振荡器104和中频处理器102内 部的器件,使它们分别适应于北斗模式,GPS模式以及伽利略模式。其中, 控制信号传输总线200传输的信号来自一控制器(未图示),所述控制器为 可编程的控制器,也可以是物理式的开关。
北斗卫星定位系统的卫星信号在信号输入端10处的频率和低噪音放大 器100中的中心频点与GPS卫星信号在输入端IO处的频率和低噪音放大器 100中的中心频点不同,故当所述多模式射频接收机在GPS模式和北斗模式 间切换时,所述控制信号通过调节低噪音放大器IOO的中心频点使低噪音放 大器100可以有效的工作在改变后的模式下。而GPS卫星信号中频信号和 北斗卫星定位系统卫星信号的中频信号带宽相同,就是说中频处理器102无 需做任何变化,就可以处理GPS卫星信号和北斗卫星信号,故当所述多模式射频接收机在北斗模式和GPS模式之间切换时,所述控制器产生的控制 信号将不对中频处理器102做调整。
伽利略卫星定位系统的卫星信号在输入端10处的频率和低噪音放大器 IOO的中心频点与GPS卫星信号在该两处的频率相同,所以当在GPS模式 和伽利略模式之间做切换的时候,控制信号无需调整低噪音放大器100。但 伽利略卫星信号和GPS卫星信号的中频带宽不同,所以当所述多模式射频 接收机在伽利略模式和GPS模式之间转换时,所述控制器产生的控制信号 除了作用于本地振荡器104,同时会作用于中频处理器102,通过调节中频 处理器内的滤波带宽,或模数转采样频率等参数,使中频处理器102可以有 效的工作于变换后的模式下。
在北斗模式和伽利略模式之间切换时,所述控制信号会作用于低噪音放 大器100,本地振荡器104和中频处理器102。通过调节低噪音放大器100 的中心频点,使其适应于切换后的模式,通过调节中频处理器102的滤波带 宽等参数使中频处理器102适应于切换后的模式。
综上,本实用新型所述的多模式射频接收机,在保持接收机现有的低噪 音放大器,本地振荡器,混频器和中频处理器的基础之上,仅增加了控制信 号总线和产生控制信号的控制器,便使得射频接收机可以在GPS模式,北 斗模式和伽利略模式间进行切换。
图2为本实用新型所述的多模式接收设备的结构示意图。本实用新型所 述的多模式接收设备的主要特点在于应用本实用新型所述的多模式射频接 收机。此外,通过控制信号传输总线200传输的控制信号对基带处理器105 也做出调整,使其适用不同模式下的信号处理。所述多模式接收设备涉及的 所述多模式射频接收机部分已结合图l做过说明,此处不再赘述。基带处理 器105接收由中频处理器102输出的数字卫星信号,并对其进行解调等相关 处理,以计算出位置、速度和时间等信息。
当本实用新型所述多模式接收设备工作在GPS模式下时,所述控制器 产生的控制信号自控制信号传输总线200输入,调整低噪音放大器IOO,使寸氐噪音it大器100的接收,点为1575.42MHz。所述控制信号同时调节本地 振荡器104,使输入的卫皇信号在混频器101和本地振荡器104的共同作用
下,频率由1575.42MHz下变到对应GPS卫星信号的中频频点,比如 4.092MHz。对应地,中频处理器102在所述控制信号的作用下,转换其工 作模式为GPS模式,控制GPS信号在中频的带宽。由此,中频GPS信号进 入中频处理器102,完成滤波、模数转换等一系列动作之后,进入基带处理 器105做解调和相关的数据处理。
当所述多模式接收设备由GPS模式变换为北斗模式时,所述控制信号 调节低噪音放大器100的中心频点,使它的接收频点变化成北斗模式的频点 1561.098MHz或1589.742MHz;此外,所述控制信号调节本地振荡器104, 使本地振荡器104与混频器101作用后,将北斗卫星定位系统的卫星信号频 率变化为相应的中频信号,并传输至中频处理器102处理。由于北斗卫星定 位系统的卫星信号中频带宽与GPS卫星信号的中频带宽一致,为 4.092MHz,因此控制信号传输总线200传输的控制信号,对中频处理器102 不做变化。经过中频处理器102处理的卫星信号最终进入基带处理器105, 进行解调和相关的数据处理。对应地,所述控制信号也会送入基带处理器 105,使基带处理器105在变换后的模式下工作。
由GPS模式变换为伽利略模式,由于伽利略系统的卫星信号在低噪音 放大器100的中心频点与GPS系统相同,为1575.42MHz,所以控制信号在 所述控制器的作用下,仅通过控制信号调节本地振荡器104和中频处理器 102,产生伽利略模式下的中频信号,并最终传输至基带处理器105处理。 对应地,所述控制信号也会送入基带处理器105,使基带处理器105做相应 变化,以适应变换后的工作模式。
在北斗模式和伽利略模式之间转换时,控制信号通过控制信号传输总线 200的传递调节低噪音放大器100,本地振荡器104,中频处理器102以及 基带处理器105,使所述多模式接收设备工作在不同的模式下。卫星信号在 多模式接收设备的处理流程同GPS模式下的处理流程,这里不多加描述。通过本实用新型所述的多模式射频接收机和多模式接收设备,可以在不
该变现有GPS接收机架构的情况下,尽可能地共用已有的电路实现多模式
射频接收,从而大大降低系统的开发和制造成本,此外由于是通过控制信号 调节相关部件,所以也加快系统内部模式的切换速度。
权利要求1、一种多模式射频接收机,其特征在于,所述多模式射频接收机包括控制信号传输总线,用以分别传输控制信号至本地振荡器、低噪音放大器和中频处理器。
2、 根据权利要求1所述的多模式射频接收机,其特征在于,该多模式 射频接收机包括产生用以在全球卫星定位模式和北斗模式之间切换时传输 至本地振荡器和低噪音放大器,在全球卫星定位模式和伽利略模式之间切换 时传输至本地振荡器和中频处理器,以及在北斗模式和伽利略模式之间切换 时传输至本地振荡器、低噪音放大器和中频处理器的所述控制信号的控制 器。
3、 根据权利要求2所述的多模式射频接收机,其特征在于,所述控制 器为可编程控制器或物理开关。
4、 一种多模式接收设备,包括多模式射频接收机和基带处理器,其特 征在于,所述多模式射频接收机包括控制信号传输总线,用以分别传输控制 信号至本地振荡器、低噪音放大器和中频处理器。
5、 根据权利要求4所述的多模式接收设备,其特征在于,所述多模式 接收设备包括产生用以在全球卫星定位模式和北斗模式之间切换时传输至 本地振荡器和低噪音放大器,在全球卫星定位模式和伽利略模式之间切换时 传输至本地振荡器和中频处理器,以及在北斗模式和伽利略模式之间切换时 传输至本地振荡器、低噪音放大器和中频处理器的所述控制信号的控制器。
6、 根据权利要求5所述的多模式接收设备,其特征在于,所述控制器 为可编程控制器或物理开关。
专利摘要本实用新型公开了一种多模式射频接收机,其包括分别传输控制信号到本地振荡器、低噪音放大器和中频处理器控制信号传输总线,该控制信号由控制器产生,以分别调节所述多模式射频接收机的本地振荡器、低噪音放大器和中频处理器,使所述多模式射频接收机在尽可能共用现有GPS射频接收机的电路下,实现全球卫星定位系统,北斗卫星定位系统和伽利略卫星定位系统间的切换。本实用新型还公开了一种应用所述多模式射频接收机的多模式接收设备。
文档编号G01S1/00GK201222095SQ20082006050
公开日2009年4月15日 申请日期2008年4月10日 优先权日2008年4月10日
发明者秦书泉, 元 薛 申请人:那微微电子科技(上海)有限公司