多频点、快速定位导航卫星信号基带处理电路制造技术

本发明专利技术公开了一种多频点、快速定位导航卫星信号基带处理电路，包括电源模块、AD转换单元、数字信号处理单元、接口模块，电源模块用于向各模块提供相应的电源轨，AD转换单元包括滤波器、第一AD转换模块和第二AD转换模块，所述第一AD转换模块和第二AD转换模块均包含有多通道AD转换器，第一AD转换模块和第二AD转换模块分别将不同频段的卫星信号转换为数字信号后，分别输入数字信号处理模块。本发明专利技术通过多个通道实现对不同导航卫星信号的作基带处理，从而提高导航定位精度。本发明专利技术还公开了一种包含上述多频点、快速定位导航卫星信号基带处理电路的导航芯片，其兼容不同卫星导航系统的处理功能，不但定位精确，且制造成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及卫星导航定位
，具体的涉及一种多频点、快速定位导航卫星信号基带处理电路及导航芯片。
技术介绍
目前世界上共有四个全球导航定位系统GNSS (Global Navigat1n SatelliteSystem):第一是美国的GPS系统，其射频频率为1575.42MHz，带宽为2.046MHz，带宽内蕴涵着时间和位置信息的C/A码；第二是俄国的GL0NASS系统，其射频频率是1598.0625MHz至1605.375MHz，带宽是8MHz，分成14个频道，频道与频道的间隔是0.5625MHz，每个频道的带宽是0.5625MHz ;第三是中国北斗二代的COMPASS系统，其射频频率是1561.098MHz，带宽是4.092MHz ;第四是欧盟的伽利略(Galileo)系统，其射频频率是1575.42MHz，带宽是4.092MHz ο同时，日本、印度为了进一步满足本国导航定位服务需求，充分利用正在运行的GPS，加紧研发自己的区域卫星导航系统。日本为了满足飞行服务区和信号易遮挡区的用户对导航定位服务的需求，正在加紧研制基于多功能卫星的星基增强系统(MSAS)和准天顶卫星导航系统(QZSS)，两个区域卫星导航系统主要通过对GPS增强以满足用户需求。印度正在研发的两个卫星导航系统分别是基于GEO辅助的GPS增强导航(GAGAN)系统和印度自主建设的区域导航卫星系统(IRNSS) ；GAGAN主要对GPS进行广域差分增强，IRNSS是印度独立自主的卫星导航系统，既可以提供独立的导航定位服务，也可提供GPS增强信息。随着全球导航系统的不断发展，全球导航定位系统趋于多样化，各导航定位系统均有其自身的优势及不足，加之使用地域的影响，单纯一种导航定位系统往往在某些时间、地点上精度不能满足用户需求，为此需要考虑将不同导航定位系统的结果相互参考，以期能够起到互补效果。目前使用的多模导航卫星信号接收机(以下简称接收机)，多是将不同的导航芯片整合在一部接收机中，从而获取不同导航定位系统的结果，因导航芯片价格昂贵，不同导航芯片整合在一部接收机中，无疑增加了接收机的制造成本。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足之处，本专利技术对现有技术作出改进，提供一种多频点、快速定位导航卫星信号基带处理电路，通过多个通道实现对不同导航卫星信号的作基带处理，从而使包含本专利技术的导航芯片具备处理不同导航卫星信号的能力，使导航定位更加精确，解决了现有技术导航芯片兼容性能差、以及多模导航卫星制造成本高的技术问题。本专利技术的目的通过下述技术方案实现: 一种多频点、快速定位导航卫星信号基带处理电路，包括电源模块、AD转换单元、数字信号处理单元、接口模块，所述电源模块向各单元或模块提供相应的电源轨，所述AD转换单元接收前级射频单元输出的中频模拟信号，AD转换单元的输出端与数字信号处理单元的输入端连接，接口模块与数字处理单元双向连接。所述AD转换单元包括滤波器、第一 AD转换模块和第二 AD转换模块，所述滤波器的输入端与射频处理模块输出端连接，滤波器的输出端分别连接第一 AD转换模块的输入端和第二 AD转换模块的输入端，所述第一 AD转换模块和第二 AD转换模块均包含有多通道AD转换器，第一 AD转换模块将GPS和GL0NASS的卫星信号转换为数字信号，第二 AD转换模块将北斗卫星信号转换为数字信号，两者输入数字信号处理模块。电源模块根据本专利技术其它模块自身需求，提供满足其它模块对电源纹波和噪声要求的电源轨，为其它模块的正常工作供电，保障本专利技术各模块稳定运行。导航卫星信号经接收机天线采集后，由前级的射频单元将其转换为中频模拟信号，并送入上述AD转换单元。中频模拟信号经滤波器滤去杂波后，分别输入第一 AD转换模块和第二 AD转换模块。第一AD转换模块和第二 AD转换模块中的多通道AD转换器，通过不同通道将不同频段的导航卫星信号转换为数字信号，并输出至数字信号处理单元进行分析、解调等信号处理，处理结果通过接口模块输出。第二 AD转换模块为16位精度、80MSPS的模数转换器组成，将北斗卫星信号转换为数字信号，配合RTC模块提供的UTC时间，为实现北斗卫星信号的高精度、快速定位提供保障。本专利技术通过多个通道对不同导航卫星信号作模数转换，使其能够处理不同频点的导航卫星信号，可将不同导航定位系统的定位结果互补，使其定位更加精确，而且本专利技术电路结构简单，制作成本较低。进一步的，所述第一 AD转换模块和第二 AD转换模块均包含的多通道AD转换器为16位精度的模数转换器，转换速度可选为80MSPS，使第一 AD转换模块和第二 AD转换模块具备较强的抗干扰性能，更一步增强本专利技术的精确性。进一步的，还包括后备电源模块，在检测到外部电源掉电时，继续为各模块或单元提供一段时间的电源供应，同时检测前级射频单元是否工作，如果射频单元工作正常，则继续进行定位、导航工作，如果射频单元不工作，则进行信息保存并待机一段时间。进一步的，还包含RTC模块，RTC模块为数字信号处理单元提供UTC时钟，在外部电源掉电时，RTC模块能继续计时，当外部电源上电时，RTC模块提供UTC时钟，使数字信号处理单元能够在4秒内进行军用级别精度的定位，即快速定位功能。进一步的，所述数字信号处理单元包括FPGA模块和DSP模块，所述FPGA模块和DSP模块之间双向连接。经第一 AD转换模块或第二 AD转换模块转换的数字信号，通过FPGA模块进行计算、分析等处理，同时由DSP模块实现对FPGA模块的任务管理、流程控制等功能，从而实现了数字信号处理单元对BD2/GPS/GL0NASS等卫星信号的捕获、跟踪、电文信息解调和定位、速度解算，并将结果进行高速输出。由FPGA模块和DSP模块实现对导航卫星信号基带处理的主要功能，其便于对本专利技术中各模块的参数设置、修改以及系统升级，而且处理过程稳定可靠，功耗小，有利于集成化。进一步的，上述多频点、快速定位导航卫星信号基带处理电路还包括ARM模块，所述ARM模块输出端与DSP模块输入端连接，ARM模块包括异常模式，用于监控数字信号处理单元的工作状态。ARM模块对数字信号处理单元起监控作用，当FPGA模块和DSP模块工作出现异常情况时，ARM模块的异常模式便向DSP模块发出复位信号，DSP模块根据该复位信号管理FPGA的工作状态，使数字信号处理单元恢复正常工作状态，从而保证本专利技术稳定运行。此外，在需要待机时，ARM模块负责管理DSP模块和FPGA模块的上、下电控制，降低了本专利技术的功耗，延长待机时间。进一步的，所述ARM模块的输出端还与电源模块中各电源轨的控制端连接，通过ARM模块控制各电源轨的上电时序，控制其它各模块的启动与关断，从而节约能耗，且用ARM模块控制电源轨的上电时序，其控制精度较高，进一步保证本专利技术的稳定性。进一步的，还包括保密模块，所述保密模块与FPGA模块双向连接，用于参与高精度北斗卫星信号的解算，同时参与上电时，快速进行北斗卫星信号定位工作，实现军用级别的导航精度。进一步的，上述多频点、快速定位导航卫星信号基带处理电路，其所述接口模块包括LVDS总线，采用LVDS总线传输数据，替代了传统串口传输，实现最高可达600 Mb/s的传输速率，本专利技术同时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多频点、快速定位导航卫星信号基带处理电路，包括电源模块、AD转换单元、数字信号处理单元、接口模块，所述电源模块向各单元或模块提供电源轨，所述AD转换单元接收前级射频单元的中频模拟信号，AD转换单元的输出端与数字信号处理单元的输入端连接，接口模块与数字处理单元双向连接，其特征在于：所述AD转换单元包括滤波器、第一AD转换模块和第二AD转换模块，所述滤波器的输入端与射频处理模块输出端连接，滤波器的输出端分别连接第一AD转换模块的输入端和第二AD转换模块的输入端，所述第一AD转换模块和第二AD转换模块均包含有多通道AD转换器，第一AD转换模块将GPS和GLONASS的卫星信号转换为数字信号，第二AD转换模块将北斗卫星信号转换为数字信号，两者输入数字信号处理模块。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：华伟，王功文，高丽娟，
申请(专利权)人：成都天奥信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51