基于射频直接采样的SOC芯片采样率选择方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了基于射频直接采样的SOC芯片采样率选择方法及装置，所述方法包括：根据BD2、GPS、GALILEO和GLONASS四系统中的民用信号定义选取信号带宽；设置采样频率约束条件，根据采样频率约束条件选取采样频率，利用欠采样方法进行采样；采样频率约束条件为：不同导航信号的信号带宽不能交叠或重叠；采样频率是码钟频且都是1.023Mbps的整数倍；采样频率小于系统动态需求的低功耗SAR结构ADC的采样率最大值；导航信号频谱折叠在0.1fs–0.4fs之间；采样频率的选择使得导航信号折叠的次数少；采样频率满足公式f

【技术实现步骤摘要】
基于射频直接采样的SOC芯片采样率选择方法及装置
本专利技术涉及通信
，更具体涉及基于射频直接采样的SOC芯片采样率选择方法及装置。
技术介绍
目前导航SOC芯片基本上都是利用超外差的模拟混频技术将天线接收的射频导航信号变换到中频，然后利用中频采样和数字解调技术得到基带信号，最后通过基带信号处理得到需要的位置、速度和时间信息。建立在单系统基础上的导航SOC芯片如果使用在茂密森林或城市密集建筑物遮蔽处的环境下，当可观测的卫星数目可能小于4颗，将导致无法完成三维定位任务。因此研制双系统或多系统导航SOC芯片，利用可观测卫星数量较多的优点，通过联合定位可以完成上述定位功能，提高导航SOC芯片的性能。但在研制双系统和多系统导航SOC芯片时，如果模拟前端采用传统的采用超外差接收方式，由于需要接收的频点较多，会导致导航SOC芯片的接收通道数量增加，使得芯片内部的模拟电路设计相对复杂，因此采用宽带射频直接采样技术是解决上述问题的有效方法。但由于在双系统或多系统的导航SOC芯片中，频点多，且频点呈不规则的稀疏分布状态，在实际运用中，如果采样频率选择没有优化，可能会导致接收的多频点信号在频谱上出现交叠，产生信号提取出现失真现象。中国专利申请号CN201110103277.3，公开了一种单通道射频接收机及其频率规划方法，分时接收全部GNSS卫星中任意一个模式及频段所对应的射频信号，与之对应为压控振荡器输出至混频器的本振频率进行调整，从而对射频载波频率进行混频并输出中频频率信号；对镜像抑制的中频滤波器进行参数配置，使其对相匹配的中频频率信号中的镜像干扰信号进行抑制；还对具有小数分频的锁相环综合器的分频数值进行配置，来对本振频率进行反馈控制；对模数转换器的采样频率进行配置，使所述采样频率为所述本振频率的整数倍降频。该专利申请通过时分的超外差模拟混频方式输出中频信号进行采样，采样频率选择没有优化，该方案不能应用于射频直接采样的双系统或多系统导航SOC芯片中。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于采用射频直接采样技术在双系统或多系统的导航SOC芯片中，采样频率选择没有优化，导致接收的多频点信号在频谱上出现交叠，信号提取出现失真的问题。本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：基于射频直接采样的SOC芯片采样率选择方法，所述方法包括：根据BD2、GPS、GALILEO和GLONASS四系统中的民用信号定义选取信号带宽；设置采样频率约束条件，根据采样频率约束条件选取采样频率，利用欠采样方法进行采样；其中，采样频率约束条件为：(1)不同导航信号的信号带宽不能交叠或重叠；(2)采样频率是码钟频且都是1.023Mbps的整数倍；(3)采样频率小于系统动态需求的低功耗SAR结构ADC的采样率最大值；(4)导航信号归一化频谱折叠在0.1fs–0.4fs之间，fs为采样频率；(5)采样频率的选择使得导航信号折叠的次数少于预设值；(6)采样频率满足公式fs≥2(f2-f1)MHz，其中，f2为所有导航信号中的最高频率，f1为所有导航信号中的最低频率。本专利技术设置采样频率约束条件，对射频直接采样频率选择进行优化，避免多系统导航SOC芯片多频点信号的接收在频谱上出现交叠，避免信号提取出现失真现象。进一步地，采样频率的约束条件还包括：采样频率是4倍的扩频码的带宽的整数倍。进一步地，所述BD2系统的带宽为1561.098±1.023MHz，GPS和GALILEO系统的带宽均为1575.42±0.5115MHz，GLONASS系统的带宽为1602.5625-1615.5MHz，为满足采样频率约束条件(1)，设计多系统SOC芯片时，不同时选取GPS和GALILEO系统。进一步地，所述BD2、GPS和GALILEO系统均采用码分多址通信体制，GLONASS系统采用频分多址通信体制。更进一步地，所述GPS和GALILEO系统的码钟频都是1.023Mbps，BD2系统的码钟频是2.046Mbps，GPS、GALILEO以及BD2系统的码钟频均是1.023Mbps的整数倍，所以采样频率是码钟频且都是1.023Mbps的整数倍。进一步地，采样频率小于265MHz。这是因为在28nm工艺下，满足系统动态需求的低功耗ADC的采样率最大值为265MHz。进一步地，所述所有导航信号中的最高频率为1615.5+0.0511MHz，所有导航信号中的最低频率为1561.098-1.023MHz。本专利技术还提供基于射频直接采样的SOC芯片采样率选择装置，所述装置包括：信号带宽选取模块，用于根据BD2、GPS、GALILEO和GLONASS四系统中的民用信号定义选取信号带宽；频率选取模块，用于设置采样频率约束条件，根据采样频率约束条件选取采样频率，利用欠采样方法进行采样；其中，采样频率约束条件为：(1)不同导航信号的信号带宽不能交叠或重叠；(2)采样频率是码钟频且都是1.023Mbps的整数倍；(3)采样频率小于系统动态需求的低功耗SAR结构ADC的采样率最大值；(4)导航信号归一化频谱折叠在0.1fs–0.4fs之间，fs为采样频率；(5)采样频率的选择使得导航信号折叠的次数少于预设值；(6)采样频率满足公式fs≥2(f2-f1)MHz，其中，f2为所有导航信号中的最高频率，f1为所有导航信号中的最低频率。进一步地，采样频率的约束条件还包括：采样频率是4倍的扩频码的带宽的整数倍。进一步地，所述BD2系统的带宽为1561.098±1.023MHz，GPS和GALILEO系统的带宽均为1575.42±0.5115MHz，GLONASS系统的带宽为1602.5625-1615.5MHz，为满足采样频率约束条件(1)，设计多系统SOC芯片时，不同时选取GPS和GALILEO系统。进一步地，所述BD2、GPS和GALILEO系统均采用码分多址通信体制，GLONASS系统采用频分多址通信体制。更进一步地，所述GPS和GALILEO系统的码钟频都是1.023Mbps，BD2系统的码钟频是2.046Mbps，GPS、GALILEO以及BD2系统的码钟频均是1.023Mbps的整数倍，所以采样频率是码钟频且都是1.023Mbps的整数倍。进一步地，所述最大采样率小于265MHz。这是因为在28nm工艺下，满足系统动态需求的低功耗ADC的采样率最大值为265MHz。进一步地，所述所有导航信号中的最高频率为1615.5+0.0511MHz，所有导航信号中的最低频率为1561.098-1.023MHz。本专利技术的优点在于：(1)本专利技术设置采样频率约束条件，对射频直接采样频率选择进行优化，避免多系统导航SOC芯片多频点信号的接收在频谱上出现交叠，避免信号提取出现失真现象。(2)本专利技术设置采样频率约束条件使得能够实现多系统导航SOC芯片，多系统导航SOC芯片相比传统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于射频直接采样的SOC芯片采样率选择方法，其特征在于，所述方法包括：/n根据BD2、GPS、GALILEO和GLONASS四系统中的民用信号定义选取信号带宽；设置采样频率约束条件，根据采样频率约束条件选取采样频率，利用欠采样方法进行采样；其中，采样频率约束条件为：/n(1)不同导航信号的信号带宽不能交叠或重叠；/n(2)采样频率是码钟频且都是1.023Mbps的整数倍；/n(3)采样频率小于系统动态需求的低功耗SAR结构ADC的采样率最大值；/n(4)单个导航信号归一化频谱折叠在0.1fs–0.4fs之间，fs为采样频率；/n(5)采样频率的选择使得导航信号折叠的次数少于预设值；/n(6)采样频率满足公式f

【技术特征摘要】
1.基于射频直接采样的SOC芯片采样率选择方法，其特征在于，所述方法包括：
根据BD2、GPS、GALILEO和GLONASS四系统中的民用信号定义选取信号带宽；设置采样频率约束条件，根据采样频率约束条件选取采样频率，利用欠采样方法进行采样；其中，采样频率约束条件为：
(1)不同导航信号的信号带宽不能交叠或重叠；
(2)采样频率是码钟频且都是1.023Mbps的整数倍；
(3)采样频率小于系统动态需求的低功耗SAR结构ADC的采样率最大值；
(4)单个导航信号归一化频谱折叠在0.1fs–0.4fs之间，fs为采样频率；
(5)采样频率的选择使得导航信号折叠的次数少于预设值；
(6)采样频率满足公式fs≥2(f2-f1)MHz，其中，f2为所有导航信号中的最高频率，f1为所有导航信号中的最低频率。


2.根据权利要求1所述的基于射频直接采样的SOC芯片采样率选择方法，其特征在于，采样频率的约束条件还包括：采样频率是4倍的扩频码的带宽的整数倍。


3.根据权利要求1所述的基于射频直接采样的SOC芯片采样率选择方法，其特征在于，所述BD2系统的带宽为1561.098±1.023MHz，GPS和GALILEO系统的带宽均为1575.42±0.5115MHz，GLONASS系统的带宽为1602.5625-1615.5MHz，为满足采样频率约束条件(1)，设计多系统SOC芯片时，不同时选取GPS和GALILEO系统。


4.根据权利要求1所述的基于射频直接采样的SOC芯片采样率选择方法，其特征在于，所述BD2、GPS和GALILEO系统均采用码分多址通信体制，GLONASS系统采用频分多址通信体制。


5.根据权利要求4所述的基于射频直接采样的SOC芯片采样率选择方法，其特征在于，所述GPS和GALILEO系统的码钟频都是1.023Mbps，BD2系统的码钟频是2.046Mbps，GPS、GALILEO以及BD2系统的码钟频均是1.023Mbps的整数倍...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱家兵，陈亮，陈明生，沈晓波，陈帅，束仁义，蔡俊，蔡佳楠，
申请(专利权)人：淮南师范学院，
类型：发明
国别省市：安徽;34