卫星导航接收机信号处理体系结构制造技术

本发明专利技术描述了一种卫星导航装置１１０，其包括灵活的射频接收机２００。所述接收机２００接收一信号１１４，该信号１１４包括来自第一卫星的至少一个扩频信号。所述接收机具有至少一第一信道２１４，该第一信道２１４包括至少两个子信道电路４３６。每一子信道电路４３６具有至少一第一信号发生器４１８及一第一混频器４２０，以接收在来自第一卫星的至少一个扩频信号中的相应频带。所述第一信号发生器４１８提供具有相应第一载频的相应第一信号，利用所述第一混频器４２０降频变换至少一部分所述信号至一所述两个子信道电路共用的中频。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及一个全球导航卫星系统(GNSS)，尤其是一个卫星导航接 收机信号处理体系结构。
技术介绍
诸如全球定位系统(GPS)的全球导航卫星系统(GNSS)中的接收机利用 基于卫星发播的瞄准线信号的测距。接收机测量一个或多个发播信号的到达时间。该到达时间测量包括 一基于粗码部分的信号的时间测量，称为伪距；及一相位测量。除全球定位系统(GPS)中有多个发播信号之外，也有许多其它发播信号对 应其它全球导航卫星系统(GNSS)，诸如全球导航卫星系统(GLONASS)、伽利 略定位系统(GALILEO)、欧洲静地星导航重叠服务(EGNOS)、广域增强系统 (WAAS)、多功能卫星增强系统(MSAS)、淮天顶卫星系统(QZSS)。总的来 说，全球导航卫星系统(GNSS)发播信号具有多种形式并在许多载波信号频率上 发射。常规GNSS接收机具有多个射频电路以接收一个或多个在一个或多个载波信 号频率上发射的发播信号。所述射频电路典型地包含有多个子信道。 一个相应的 子信道可以被用于接收相应载频或频带上发射的载波信号。此外，相应的子信道 可以被用来接收对应GNSS中的相应卫星的载波信号。尽管在此类常规接收机中使用多个射频电路能够使接收机接收对应一个或多 个GNSS的多重信号，此类方法典型地增加了额外的日常开支和元件，从而导致 增加复杂性和成本。因此，有必要为GNSS载波信号提供一个灵活的射频接收机。
技术实现思路
描述了一个包括有灵活的射频接收机的卫星导航装置。该接收机接收信号， 所述信号包括至少一个来自第一卫星的扩频信号。该接收机具有至少一第一信道， 该第一信道包括至少两个子信道电路。各子信道电路至少具有一第一信号发生器 和一第一混频器，以接收相应的在至少一个来自第一卫星的扩频信号中频带。所 述的第一信号发生器提供相应的具有相应第一载频的第一信号，以利用所述第一 混频器降频变换至少一部分信号至两个子信道共同的中频。第一子信道电路中的中频和第二子信道电路中的中频可以相差小于100kHz。 相应的第一信号中的相应的第一载频和各子信道电路的中频也可以调整。可以使 用一可调整的第一信号发生器来实施该调整。所述第一信道也可以包括一第二信号发生器。所述至少两个子信道电路中的 各子信道电路也可以包括一第二混频器。所述第二信号发生器提供一具有第二载 频的第二信号至所述至少两个子信道电路中的各子信道电路，以利用所述第二混 频器降频变换至少一部分信号，从所述中频变换至大体上基带。所述卫星导航装置中的接收机也可以包括附加信道，该附加信道具有至少两 个具有中频的附加子信道电路。相应的附加子信道电路接收来自一附加卫星的附 加扩频信号中的一附加的相应频带。在一些实施例中，所述卫星导航装置包括接收机，该接收机接收包括至少一 个来自第一卫星的扩频信号的信号。该接收机具有第一信道。该第一信道包括至 少一个子信道电路，该子信道电路具有第一信号发生器和第一混频器以接收至少 一个来自第一卫星的扩频中的相应频带。该第一信号发生器提供相应的第一信号， 该第一信号具有一可调整的相应的第一载频，以利用所述第一混频器降频变换至 少一部分信号至一可调整的中频。所述第一信道也可以包括第二信号发生器。至少一个子信道电路也可以包括 第二混频器。所述第二信号发生器提供相应的具有可调整的第二载频的第二信号 至至少一个子信道电路，以利用所述第二混频器降频变换至少一部分信号，从所述可调整的中频变换至大体上基带。在一些实施例中，所述卫星导航装置包括接收机，该接收机接收包括至少一个来自第一卫星的扩频信号的信号。该接收机具有第一信道。该第一信道包括至少一个子信道电路，该子信道电路通过降频变换至少一部分信号至一中频，以接 收至少一个来自第一卫星的扩频中的相应频带。该第一子信道电路具有一带通滤波器，该带通滤波器具有大体上等于所述中频的中心频率及大致大于所述第一卫 星近似带宽的带宽。在一些实施例中，所述卫星导航装置包括接收机，该接收机接收包括至少一 个来自第一卫星的扩频信号的信号。该接收机具有一前端电路，该前端电路检测 来自第一卫星的至少一个扩频信号中的相应频带的信息。所述前端电路可配置用 以输出与该信息相关联的数字信号。所述数字信号具有可调整的位数。附图说明通过以下说明并参照附图和所附的权利要求，本专利技术的这些和其它目的、特 征和优点将很容易被本领域技术人员所理解。图1是表示具有多4^直接通路信号和一多径信号的全球导航卫星系统(GNSS) 的示意图2是表示GNSS接收机中的元件的方块图3是表示GNSS接收机中一信道中的元件的方块图；图4A是表示GNSS接收机中一信道中的元件的方块图； 图4B是表示GNSS接收机中一信道中的元件的方块图； 图5A表示1位(2级)量化； 图5B表示2位(3级)量化； 图5C表示3位(4级)量化；图6是表示符号数值转换电路方块图； 图7是表示零点平衡电路方块图8是表示自动增益控制(AGC)电路方块图； 图9是表示GNSS接收机中接收的信号的信号处理方块图； 图10是表示GNSS接收机中的元件的方块图； 图11是表示GNSS接收机操作方法的流程图； 图12是表示GNSS.接收机操作方法的流程图； 图13是表示GNSS接收机操作方法的流程图； 图14是表示GNSS接收机操作方法的流程图。 在上述附图的几个图中相同的数字指相应的部件。具体实施方案现在结合附图的例子详细说明本专利技术的具体实施方法。在下文的详细描述中， 设定了多个具体的数字以供更好地理解本专利技术。然而，对本领域技术人员显而易 见的是本专利技术还可以除了这些具体例子以外的其它方式实施，在不脱离本专利技术所 附权利要保护范围的情况下。在其它例子中，公知的方法、流程、元件和电路没 有进行详细描述以便不必要地使实施例难于理解。描述了一种包括有灵活的射频接收机的卫星导航装置，该接收机接收一个或 多种来自第一卫星的扩频信号。该接收机的例子可以减少卫星导航装置的复杂性 和/或花费，该接收机包括至少两个具有共同中频的子信道、 一具有可调整的中频 的子信道、 一具有中心频率大体上等于所述中频及带宽大致大于所述第一卫星的 近似带宽的带通滤波器、和/或可配置为输出具有可调整的位数的数字信号的电路。在卫星导航装置的实施例中，导航被理解为包括确定一方位或位置，也称为 定位。导航被解释为确定卫星导航装置相对至少部分由GNSS中的卫星提供的参 考标架的位置。导航也可以至少部分根据来自GNSS中一个或多个卫星的信号确 定时间。在卫星导航装置中，射频接收机由来自全球导航卫星系统(GNSSs)的任何 现存或已计划的导航信号测量提供高质导航测量值，所述全球导航卫星系统包括 GPS、 GALILEO、 GLONASS、 QZSS、 WAAS、 EGNOS、 MSAS及其它卫星导 航系统。它也支持来自纳夫科姆技术公司(NavCom Technology,Inc.)的星火(StarFire)网络的信号的接收。除了 GLONASS、 GNSS卫星使用码分多址(CDMA)方法来减少卫星之间 的相互干扰。非GLONASS卫星在L频带中的载波信号频率上发播信号并使用扩 频伪随机码。例如使用GPS，干扰防护级别从C/A码的20dB到更新的代码和军 用P代本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卫星导航装置，包括：　　　　一接收机，其接收包括来自第一卫星的至少一个扩频信号的信号，该接收机具有第一信道，所述第一信道包括：　　　　至少两个子信道电路，每一子信道电路具有第一信号发生器和第一混频器，所述的第一信号发生器提供具有相应第一载频的相应第一信号，利用所述第一混频器降频转换所述信号的至少一部分至所述两个子信道电路共用的中频，　　　　其中一相应子信道电路接收来自所述第一卫星的至少一个扩频信号中相应频带。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰尔尤金奈特，
申请(专利权)人：纳夫科姆技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]