卫星定位系统的接收机及卫星信号处理方法技术方案

一种卫星定位系统所使用的接收机，包括至少一个具有被配置为接收卫星信号的输入级的接收信道，卫星信号具有属于一个频带或属于不同的频带的不同的星座频率。接收信道还包括频率变换级，其被连接至输入级(EE)并且包括可控制的本地振荡器设备，可控制的本地振荡器设备被配置为传送分别适用于不同的星座频率的不同的频率变换信号。接收信道的处理级被连接至频率变换级并且包括控制电路，控制电路被配置为控制本地振荡器设备，从而顺序地且循环地传送不同的频率变换信号。

Satellite positioning system receiver and satellite signal processing method

The receiver uses a satellite positioning system, including at least one input stage is configured to receive channel receiving satellite signals, the satellite signal which belongs to a different frequency band or constellation belong to different frequency bands. The receiving channel also includes a frequency converter, which is connected to the input stage (EE) and includes a local oscillator device can control the local oscillator control device can be configured to transmit to apply different frequency conversion in different frequency of signal constellation. The processing stage of the reception channel is connected to the frequency conversion stage and includes a control circuit configured to control the local oscillator device so as to sequentially and cyclically transmit different frequency conversion signals.

【技术实现步骤摘要】
卫星定位系统的接收机及卫星信号处理方法优先权声明本申请要求2015年11月19日提交的编号为1561136的法国专利申请的优先权，其公开内容通过引用被并入。
本专利技术的实施例涉及无线电频率接收机，并且更具体地涉及，例如，在卫星定位系统中使用的无线电频率接收机，本领域技术人员通常使用缩略词“GNSS”(“全球导航卫星系统”)来指代该系统。这种系统的示例包括：美洲的“全球定位系统(GPS)”、俄罗斯的全球卫星导航系统(使用了俄文的首字母缩写的“GLONASS”)、被称作“伽利略”的欧洲定位系统、被称作“指南针”/“北斗”的中国卫星定位和导航系统、区域定位系统；例如，所述区域定位系统包括印度的区域导航卫星系统(IRNSS)、对GPS系统进行补充的区域卫星定位系统(“准天顶卫星系统(QZSS)”)、以及诸如“广域增强系统(WAAS)”的卫星增强系统(SBAS)、以及用缩略词EGNOS、MSAS、GAGAN表示的已知系统，但是并不限于这些示例。
技术介绍
通常，卫星定位系统所使用的接收机都能够接收来自如上所述的一个或多个卫星定位系统的不同的多个频率的卫星信号，所述卫星定位系统必须被设计成管理具有诸如大于400MHz的大的频率间隔的多个频带。通常而言，这种类型的接收机都包括无线电频率输入级(前端)，其中包括并行布置的多个专用的输入通道。每个专用通道都被设计成接收具有专用星座频率(constellationfrequency)的卫星信号。然而，这种多个专用输入通道的配置使设计复杂化，并且增加了接收机的总体成本。
技术实现思路
根据一个实施例，由此提出了提供一种低成本和低复杂度的技术解决方案，从而用于实现卫星定位系统所使用的无线电频率接收机。根据一个方面，提出了实现卫星定位系统所使用的接收机。这种接收机包含至少一个接收信道，所述至少一个接收信道包括：被配置为接收多个卫星信号的输入级，所述多个卫星信号具有属于一个频带或属于不同的频带的不同的星座频率；频率变换(transposition)级，其被连接至输入级并且包括可控制的本地振荡器设备，所述可控制的本地振荡器设备被配置为传送分别适用于不同的星座频率或分别适用于不同的频带的不同的频率变换信号；以及，处理级，所述处理级被连接至频率变换级并且包括控制电路(means)，所述控制电路被配置为控制本地振荡器设备，采用这种方式来使其顺序地且循环地传送不同的频率变换信号。这种类型的本地振荡器设备由此允许接收机在一个相同的接收信道中顺序地且循环地对不同的卫星信号进行变换和处理。也就是说，虽然现有技术中的接收信道通过一个频率变换信号的变换被专用于一个星座频率或被专用于一个频带，但是根据这一方面的接收信道却被专用于多个不同的星座频率的集合，所述多个不同的星座频率通过同一个可控制的本地振荡器设备所传送的多个不同的频率变换信号的集合被顺序地分别进行变换，例如，所述可控制的本地振荡器包括分数锁相环，其中的分频值实现了对正确的变换频率的选定。这些不同的星座频率可以属于相同的频带或属于不同的频带。在后一种情况下，每种星座频率可以属于不同的频带，或者某些频率可以属于相同的频带、而其它的频率可以属于另一个频带或属于多个其它的频带。也就是说，不同的频带的数目不一定等于不同的星座频率的数目。当星座频率属于不同的频带时，变换信号可以适用于这些不同的频带。根据一个实施例，处理级包括滤波模块，其被连接至频率变换级的输出并且具有可变带宽，从而在由每个变换信号进行的变换之后适用于星座频率或适用于经变换的卫星信号的频带。控制电路还被配置为根据所选择的变换信号来选择滤波模块的带宽。例如，处理级包括被连接至滤波模块的输出的模数转换模块，以及包含所述控制电路的数字处理模块。尽管不是必要的，但是处理级还可以有利的包括自动增益控制(AGC)模块，其被连接在滤波模块和模数转换模块之间。该自动增益控制模块显著地实现了在模数转换模块的输入端自动地维持恒定的噪声水平。该数字处理模块还可以有利地包括采集区块(block)，其被配置为对经变换的不同的卫星信号执行采集；以及，追踪区块，其被配置为对所采集的不同的卫星信号进行追踪。而且，采集区块和追踪区块有利地由控制电路进行控制。根据不同的方面，提出了一种卫星信号的处理方法，所述方法包含：在同一个接收信道中重复多个卫星信号，所述多个卫星信号具有属于一个频带或属于不同的频带的不同的星座频率；顺序地并循环地产生不同的频率变换信号，所述不同的频率变换信号分别适用于不同的星座频率或适用于不同的频带；以及，基于适用的频率变换信号来进行卫星信号的频率变换，采用这种方式来顺序地并循环地传送经变换的卫星信号。根据一个方面，所述方法还包括：采集经变换的不同的卫星信号，以及追踪所采集的不同的卫星信号。附图说明可以从通过非限制性示例的方式给出的、并且在附图中说明的各个实施例的详细描述中找到本专利技术的其它优点和特性，在附图中：图1至图5示意性地图示了本专利技术的各个不同的方面。具体实施方式图1图示了卫星定位系统所使用的接收机R，其能够接收具有来自不同的卫星定位系统的不同的星座频率的卫星信号SS，例如，所述不同的卫星定位系统是如上文所述的“GPS”、“GLONASS”、“伽利略”、“指南针”或“北斗”、“IRNSS”、“QZSS”、以及“WAAS”等。接收机R包括天线ANT来接收卫星信号SS。在下文描述的示例实施例中，卫星信号SS属于不同的频带。天线ANT被连接至接收信道CHR。接收信道CHR包括输入级EE，例如，输入级EE包括，连接至所述天线ANT的低噪声放大器(LNA)。接收信道CHR还包括频率变换级ETF，其被连接至输入级EE，并且包括可控制的本地振荡器设备DOL和混频器MF，例如，所述混频器MF具有本领域技术人员所知的镜频抑制结构。混频器MF接收信号SS，并且使用根据控制信号SC的控制而通过本地振荡器设备DOL所传送的频率变换信号STF对其频率进行变换。例如，本地振荡器设备DOL可以是本领域技术人员所知的分数锁相环(PLL)。在图2中图示了这种类型的锁相环1的示例。环路1包括相位比较器10，其接收参考信号REF，其后接环路滤波器11，环路滤波器自身后面接的是本地压控振荡器12，其传送频率变换信号STF。振荡器12经由N分频的分频器13环回到相位比较器10，所述分频器还被连接至增量求和调制器14的输出。控制信号SC允许对N的值进行调整。本地振荡器设备DOL被配置为将不同的频率变换信号STF传送到混频器MF，它们分别适用于不同的频带的卫星信号SS。在分数锁相环的情况下(图2)，参考信号REF的频率F参考是恒定的，而输出频率F输出，即频率变换信号STF的频率根据分频值N的调节而进行调整。接收机R还包括处理级ET，其被连接至频率变换级ETF。处理级ET包括控制电路MC，其被配置为经由控制信号SC对本地振荡器设备DOL进行控制。需要注意的是，每个频率变换信号对应于专用频带的卫星信号SS。在该实施例中，接收机被参数化为接收所选择的不同的频带中的卫星信号，例如，是以下频带：L1(1563MHz–1587MHz；中心频率接近1576MHz)；L2(1215MHz–1239.6MHz；中心频率接近1227MHz本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卫星接收机的接收信道，包括：输入级，被配置为接收具有属于不同的频带的不同的星座频率的多个卫星信号，频率变换级，被连接至所述输入级并且包括可控制的本地振荡器设备，所述可控制的本地振荡器设备被配置为传送分别适用于所述不同的频带的不同的频率变换信号，以及处理级，被连接至所述频率变换级并且包括控制电路，所述控制电路被配置为控制所述本地振荡器设备，从而顺序地且循环地传送所述不同的频率变换信号。

【技术特征摘要】
2015.11.19 FR 15611361.一种卫星接收机的接收信道，包括：输入级，被配置为接收具有属于不同的频带的不同的星座频率的多个卫星信号，频率变换级，被连接至所述输入级并且包括可控制的本地振荡器设备，所述可控制的本地振荡器设备被配置为传送分别适用于所述不同的频带的不同的频率变换信号，以及处理级，被连接至所述频率变换级并且包括控制电路，所述控制电路被配置为控制所述本地振荡器设备，从而顺序地且循环地传送所述不同的频率变换信号。2.根据权利要求1所述的接收信道，其中所述处理级包括滤波模块，所述滤波模块被连接至所述频率变换级的输出并且具有可变带宽，所述可变带宽在由每个变换信号进行的变换之后被适用于经变换的卫星信号的所述不同的频带，所述控制电路还被配置为根据所选择的变换信号来选择所述滤波模块的所述带宽。3.根据权利要求2所述的接收信道，其中所述处理级包括：模数转换模块，被连接至所述滤波模块的输出，以及包含所述控制电路的数字处理模块。4.根据权利要求3所述的接收信道，其中所述数字处理模块还包括：采集区块，被配置为执行不同的经变换的卫星信号的采集，以及追踪区块，被配置为追踪不同的所采集的卫星信号，其中所述采集区块和所述追踪区块由所述控制电路进行控制。5.一种卫星接收机的接收信道，包括：输入级，被配置为接收具有属于一个频带的不同的星座频率的多个卫星信号，频率变换级，被连接至所述输入级并且包括可控制的本地振荡器设备，所述可控制的本地振荡器设备被配置为传送分别适用于所述一个频带中的所述不同的星座频率的不同的频率变换信号，以及处理级，被连接至所述频率变换级并且包括控制电路，所述控制电路被配置为控制所述本地振荡器设...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·多尔布，
申请(专利权)人：意法半导体大西部公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR