卫星接收机的信号发射处理电路、芯片、接收机及方法技术

本发明专利技术公开了一种卫星接收机的信号发射处理电路，包括扩频调制器、信号映射调制器、数字低通滤波器、增采样倍数固定的CIC内插滤波器、数模转换电路和模拟低通滤波器，数字低通滤波器滤除映射调制报文中旁瓣信号，输出第一数字报文；CIC内插滤波器对第一数字报文增采样，滤除第一镜像信号，输出第二数字报文；数模转换电路将第二数字报文转换为第一模拟报文，产生第二镜像信号；模拟低通滤波器滤除第二镜像信号，且通带截止频率为有用信号的截止频点，阻带截止频率为第二镜像信号中频率为N*Fs镜像信号的起始频点，过渡带为通带截止频率和阻带截止频率的距离。过渡带增大，模拟低通滤波器设计简单，发射处理电路设计简化，功耗、面积和成本也随之降低。积和成本也随之降低。积和成本也随之降低。

【技术实现步骤摘要】
卫星接收机的信号发射处理电路、芯片、接收机及方法


[0001]本专利技术涉及卫星通信领域，具体涉及一种卫星接收机的信号发射处理电路、芯片、接收机及方法。

技术介绍

[0002]中国自主研制的北斗卫星导航系统，不仅可以提供传统的卫星无线电导航系统(Radio Navigation Satellite System，RNSS)定位服务，还提供卫星无线电测定业务(Radio Determination Satellite Service，RDSS)，能够进行无源定位服务、有源定位服务、短报文通信服务，支持RDSS的接收机应具备射频信号接收与发射功能模块，与导航卫星进行双向通信。
[0003]现有的通信
中，公开了在模拟电路之前设计相关的数字电路来执行相关处理的技术，例如，CN101388681B和CN204272168U。
[0004]CN101388681B中公开了一种TETRA收发信机，解决了现有技术中对于不同载频的信道，均需占用一套单独的射频收发信机和基带处理设备接收的问题，具体是，不同载频的信道的低频窄带数字信号经过处理后通过混频处理成宽带中频数字信号，再经过高速DAC进行数模转换后，经过模拟中频滤波器等处理后发射。其中，收发信道均在FPGA中实现，发射信道中的RRC滤波器、低通滤波器、多级HB内插滤波器、CIC内插滤波器和数字正交上变频器对信号的处理最终是为了得到宽带中频数字信号，从而可以实现不同载频的信道的信号组合后，只使用一个射频收发信机即可。由于经过DAC后得到的是宽带中频模拟信号，导致发射通道中的中频滤波器设计仍然很复杂。
[0005]CN204272168U中公开了一种多制式数字基带发生调制装置，涉及的是电子测试领域中的数字基带发生调制装置，解决了数字调制格式单一化、滤波器参数固定化和载波信号过窄的问题。其中，可变时钟输出单元、伪随机码产生映射单元、有限长单位冲击响应滤波单元、查正余弦单元和插值滤波单元也都是设置在现场可编程门阵列内。由于基带信号的码元速率变化范围很大，要滤除DAC工作时钟信号但不影响基带输出的可变带宽信号，就需要非常复杂的模拟低通滤波器，该专利中通过增加CIC插值滤波单元，使DAC的采样时钟工作在一定的频率范围内，以便模拟低通滤波器滤除DAC工作时钟，实现大跨度码元速率范围内频谱的干净。
[0006]上述现有技术都未涉及北斗卫星导航系统中接收机的RDSS发射模块的设计，CN101388681B中数字电路处理后得到的是宽带中频数字信号，从而可以实现不同载频的信道的信号组合后，只使用一个射频收发信机，CN204272168U中通过增加CIC插值滤波单元，使DAC的采样始终工作在一定的频率范围内，以便模拟低通滤波器滤除DAC工作时钟，实现大跨度码元速率范围内频谱的干净，两技术方案也都不适用于接收机的RDSS发射。

技术实现思路

[0007]基于上述现状，本专利技术的主要目的在于提供一种卫星接收机的信号发射处理电路
及方法，可以降低模拟低通滤波器设计复杂度，进而降低卫星接收机信号发射电路的功耗、面积和成本。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0009]一种卫星接收机的信号发射处理电路，包括扩频调制器、信号映射调制器、数字低通滤波器、增采样倍数固定的CIC内插滤波器、数模转换电路和模拟低通滤波器；
[0010]所述扩频调制器用于依据输入的扩频码序列对输入的待发送的报文符号序列进行扩频调制，输出扩频调制报文序列；所述信号映射调制器用于对所述扩频调制报文序列进行信号映射调制，输出映射调制报文序列；所述数字低通滤波器用于滤除所述映射调制报文序列频域上干扰相邻频带信道的旁瓣信号，输出采样率为Fs的第一数字报文信号；所述CIC内插滤波器用于对所述第一数字报文信号进行N倍增采样，并滤除第一镜像信号，输出采样频率为N*Fs的第二数字报文信号，所述第一镜像信号为对所述第一数字报文信号增采样产生的，所述N为大于等于2的正整数；
[0011]所述数模转换电路用于将所述第二数字报文信号转换为第一模拟报文信号，并产生频率为K*N*Fs的第二镜像信号，所述K为大于等于1的正整数数列；
[0012]所述模拟低通滤波器用于滤除所述第二镜像信号，输出第二模拟报文信号，所述模拟低通滤波器的通带截止频率为有用信号的截止频点，阻带截止频率为所述第二镜像信号中在频率为N*Fs处的镜像信号的起始频点，过渡带为所述通带截止频率和所述阻带截止频率之间的频带，频率位于所述过渡带的频率范围内的旁瓣信号被所述数字低通滤波器滤除。
[0013]优选地，所述扩频调制器包括异或数字电路，所述扩频调制器依据所述扩频码序列对所述待发送的报文符号序列进行扩频调制包括：所述异或数字电路将所述报文符号序列和所述扩频码序列进行异或计算。
[0014]优选地，所述扩频码序列速率为4.08Mcps或1.6376Mcps；
[0015]优选地，所述信号映射调制器包括BPSK信号映射调制器，所述BPSK信号映射调制器将所述扩频调制报文序列进行数值映射。
[0016]优选地，所述数字低通滤波器采用系数对称的线性相位低通FIR滤波器。
[0017]优选地，所述低通FIR滤波器的采样率至少为所述扩频码序列速率的2倍。
[0018]优选地，根据带外抑制性能确定所述数字低通滤波器的系数，使得所述数字低通滤波器滤除所述旁瓣信号，所述带外抑制性能包括通带截止频率、带内平坦度、带外抑制比和采样率。
[0019]优选地，所述通带截止频率大于等于4.08MHz且小于等于8.16MHz、带内平坦度小于等于1dB、带外抑制比是40dB、采样率大于等于15MHz且小于等于40MHz。
[0020]优选地，根据所述CIC内插滤波器的输入采样率、带外抑制比和所述模拟低通滤波器的性能确定所述增采样倍数N；所述模拟低通滤波器的性能包括所述模拟低通滤波器的幅频响应特性。
[0021]优选地，所述CIC内插滤波器的输入采样率大于等于15MHz且小于等于40MHz；所述带外抑制比为40dB；所述模拟低通滤波器为二阶模拟低通滤波器；所述增采样倍数N为8。
[0022]优选地，根据所述CIC内插滤波器的输入采样率、输出采样率和带外抑制比确定所述CIC内插滤波器的级数M。
[0023]优选地，所述CIC内插滤波器的输入采样率大于等于15MHz且小于等于40MHz、输出采样率是所述输入采样率的8倍，所述带外抑制比为40dB，所述CIC内插滤波器的级数M为3。
[0024]优选地，所述CIC内插滤波器输入端包括M个级联的梳状滤波器，所述CIC内插滤波器输出端包括M个级联的积分器。
[0025]优选地，所述模拟低通滤波器的通带截止频率大于等于4.08MHz且小于等于8.16MHz；所述阻带截止频率大于等于(N*Fs
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8.16)MHz且小于等于(N*Fs
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4.08)MHz；所述过渡带的带宽为大于等于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卫星接收机的信号发射处理电路，其特征在于，包括扩频调制器、信号映射调制器、数字低通滤波器、增采样倍数固定的CIC内插滤波器、数模转换电路和模拟低通滤波器；所述扩频调制器用于依据输入的扩频码序列对输入的待发送的报文符号序列进行扩频调制，输出扩频调制报文序列；所述信号映射调制器用于对所述扩频调制报文序列进行信号映射调制，输出映射调制报文序列；所述数字低通滤波器用于滤除所述映射调制报文序列频域上干扰相邻频带信道的旁瓣信号，输出采样率为Fs的第一数字报文信号；所述CIC内插滤波器用于对所述第一数字报文信号进行N倍增采样，并滤除第一镜像信号，输出采样频率为N*Fs的第二数字报文信号，所述第一镜像信号为对所述第一数字报文信号增采样产生的，所述N为大于等于2的正整数；所述数模转换电路用于将所述第二数字报文信号转换为第一模拟报文信号，并产生频率为K*N*Fs的第二镜像信号，所述K为大于等于1的正整数数列；所述模拟低通滤波器用于滤除所述第二镜像信号，输出第二模拟报文信号，所述模拟低通滤波器的通带截止频率为有用信号的截止频点，阻带截止频率为所述第二镜像信号中在频率为N*Fs处的镜像信号的起始频点，过渡带为所述通带截止频率和所述阻带截止频率之间的频带，频率位于所述过渡带的频率范围内的旁瓣信号被所述数字低通滤波器滤除。2.根据权利要求1所述的卫星接收机的信号发射处理电路，其特征在于，所述扩频调制器包括异或数字电路，所述扩频调制器依据所述扩频码序列对所述待发送的报文符号序列进行扩频调制包括：所述异或数字电路将所述报文符号序列和所述扩频码序列进行异或计算。3.根据权利要求1所述的卫星接收机的信号发射处理电路，其特征在于，所述扩频码序列速率为4.08Mcps或1.6376Mcps。4.根据权利要求1所述的卫星接收机的信号发射处理电路，其特征在于，所述信号映射调制器包括BPSK信号映射调制器，所述BPSK信号映射调制器将所述扩频调制报文序列进行数值映射。5.根据权利要求1所述的卫星接收机的信号发射处理电路，其特征在于，所述数字低通滤波器采用系数对称的线性相位低通FIR滤波器。6.根据权利要求5所述的卫星接收机的信号发射处理电路，其特征在于，所述低通FIR滤波器的采样率至少为所述扩频码序列速率的2倍。7.根据权利要求1所述的卫星接收机的信号发射处理电路，其特征在于，根据带外抑制性能确定所述数字低通滤波器的系数，使得所述数字低通滤波器滤除所述旁瓣信号，所述带外抑制性能包括通带截止频率、带内平坦度、带外抑制比和采样率。8.根据权利要求7所述的卫星接收机的信号发射处理电路，其特征在于，所述通带截止频率大于等于4.08MHz且小于等于8.16MHz、带内平坦度小于等于1dB、带外抑制比是40dB、采样率大于等于15MHz且小于等于40MHz。9.根据权利要求1所述的卫星接收机的信号发射处理电路，其特征在于，根据所述CIC内插滤波器的输入采样率、带外抑制比和所述模拟低通滤波器的性能确定所述增采样倍数N；所述模拟低通滤波器的性能包括所述模拟低通滤波器的幅频响应特性。
10.根据权利要求9所述的卫星接收机的信号发射处理电路，其特征在于，所述CIC内插滤波器的输入采样率大于等于15MHz且小于等于40MHz；所述带外抑制比为40dB；所述模拟低通滤波器为二阶模拟低通滤波器；所述增采样倍数N为8。11.根据权利要求1所述的卫星接收机的信号发射处理电路，其特征在于，根据所述CIC内插滤波器的输入采样率、输出采样率和带外抑制比确定所述CIC内插滤波器的级数M。12.根据权利要求11所述的卫星接收机的信号发射处理电路，其特征在于，所述CIC内插滤波器的输入采样率大于等于15MHz且小于等于40MHz、输出采样率是所述输入采样率的8倍，所述带外抑制比为40dB，所述CIC内...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：天津凯芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：