频率转换器电路和卫星位置信号接收设备制造技术

本发明专利技术提供了一种频率转换器电路和卫星位置信号接收设备。其中，混频器（１０４）将各个信号Ｌ１、Ｌ２Ｃ以及Ｌ５.Ｅ５ａ与本地振荡信号进行混频以进行频率转换（１ｓｔＩＦ），其中Ｌ１信号的频率与Ｌ２Ｃ和Ｌ５.Ｅ５ａ信号的频率具有镜像关系。镜像消除混频器（１０８）将１ｓｔＩＦ的各个位置信号与本地振荡信号进行混频以进行频率转换（２ｎｄＩＦ），其中１ｓｔＩＦ的Ｌ１信号的频率与１ｓｔＩＦ的Ｌ２Ｃ和Ｌ５.Ｅ５ａ信号的频率具有镜像关系。然后镜像消除混频器独立输出２ｎｄＩＦ的Ｌ１信号和２ｎｄＩＦ的Ｌ２Ｃ和Ｌ５.Ｅ５ａ信号。分路滤波器（１１２）将２ｎｄＩＦ的Ｌ２Ｃ和Ｌ５.Ｅ５ａ信号彼此分离，并输出分离后的信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及频率转换器电路和用于从卫星定位系统中所使用的 定位卫星接收位置信号的接收设备。
技术介绍
到目前为止，已经使用全球定位系统(GPS)来作为确定移动物体 的当前位置或速度的定位系统。GPS不仅己广泛用于航空或航海导航 系统，而且还广泛用于汽车导航系统。此外，除了GPS，还已知其它 定位系统，诸如在俄罗斯开发并投入使用的全球轨道导航卫星系统 (GLONASS)，以及由以欧盟为中心的国际合作所开发并投入使用的 Galileo(伽利略)。例如，在GPS和Galileo之间，用于位置信号的扩 频调制的人为噪声(PN码)或载波频率的设置不同，其中该位置信号 是从定位卫星广播的。但是，通用的定位原理和定位计算方法彼此相 似。因此，已经积极开发了能够共享多个定位系统的接收设备。作为能够共享多个定位系统的接收设备，如JP 7-128423A中所 述，提出了一种GPS/GLONASS共享接收设备，其能够接收由来自 组成GPS的定位卫星(GPS卫星)的位置信号以及来自组成GLONASS 的定位卫星(GLONASS卫星)的位置信号所组成的两个频率的位置信 号。该接收设备利用初始级镜像消除混频器将从GPS卫星和 GLONASS卫星接收的两个频率的各个位置信号从RF(高次谐波)信 号频率转换为IF(中频)信号，并将各个位置信号相互分离以抑制各个 位置信号的干扰，从而实现GPS和GLONASS的共享。在GPS中，禾拥"GPS现代化项目"，近几年已经发射了具有被 称为"block IIR-M"和"block IIF"形式的GPS卫星，并且L2C信 号(block IIR-M之后)和L5信号(block IIF之后)开始作为除Ll之外的 新用户信号来广播，其中Ll己经被从开始到Block IIR形式的GPS卫星进行广播以供用户使用。因此，在GPS中，由Ll、 L2C和L5 组成的三个频率的位置信号可以作为用户信号。同样，在Galileo中，诸如E2-L1-E1(L1)、 E5a、 E5b和E6的多 个频带的位置信号从开始就规划作为用户信号。当可以使用这多个位 置信号时，有可能实现比传统性能更高的性能(接收范围的扩展、定 位精度的提高)。但是，JP 7-128423A中所描述的接收设备只能接收由GPS和 GLONASS组成的两个频率，并且不能接收诸如GPS的Ll、 L2和 L5的三个频率的位置信号。此外，例如，当借助于多个频率的位置 信号对引起定位精度劣化的电离层延迟误差进行校正以实现高精度 定位时，取决于卫星的操作状态或排列状态，位置信号可能不能同时 在两个频率的接收中接收。因此，由于能够通过校正来实现高精度定 位的时区受限，所以该定位不充分。相反的，当允许接收三个频率的位置信号时，有可能安全地进行 比两个频率接收更高精度的定位。此外，当通过接收三个频率的位置 信号进行能够获得高精度定位结果的载波定位时，其优点在于可根据 超宽巷(extra wide lane， EWL)方法轻易地确定整周模糊度(integer ambiguity)。但是，为了接收三个频率的位置信号，需要处理系统来接受新的 频率和带宽。更具体的，例如，需要与所接收的位置信号的个数相同 的信号处理系统。这些信号处理系统中的每个包括混频器部分，用 于对位置信号进行频率转换；本地振荡器，用于频率转换；参考振荡 器或放大器部分，用于放大中间波。上述处理系统存在这样的问题， 即，增大了接收设备的规模。此外，当接收设备规模增大时，出现诸 如功耗增大或制造成本增加的问题。此外，例如，由于两个位置信号通过初始级镜像消除混频器分离， 所以在初始级的下游级中需要两个处理系统。当这一结构应用于三频 波接收时，不能充分减小接收设备的尺寸。
技术实现思路
因此本专利技术的一个目的是提供一种频率转换器以及一种接收设 备，其能够使用三个频率的位置信号并且配置简单、功耗降低以及成 本降低。为了达到上述目的，根据一个方面，提供一种频率转换器电路对 从卫星定位系统中所使用的人造卫星接收的、载波频率互不相同的第 一位置信号、第二位置信号和第三位置信号进行频率转换。该频率转 换器电路包括振荡信号生成部分、第一混频部分、分频部分、第二混 频部分以及分离部分。振荡信号生成部分生成第一本地振荡信号，该第一本地振荡信号 的频率被设置为使得第一位置信号的频率与第二位置信号和第三位 置信号的频率具有镜像关系，并且使得不与通过第一混频部分频率转 换后的各个位置信号的频带重叠。第一混频部分将振荡信号生成部分 生成的第一本地振荡信号与第一、第二以及第三位置信号进行混频，以将各个位置信号频率转换为第一中频(lstIF)。在这种情况下，如上 所述设置第一本地振荡信号的频率，从而使其可以在初始级频率转换 中消除各个位置信号的镜像干扰。分频部分将振荡信号生成部分生成的第一本地振荡信号分频为 1/m(m是2或更大的整数)，以生成第二本地振荡信号，该第二本地 振荡信号的频率被设置为使得lstIF的第一位置信号的频率与lstIF 的第二位置信号以及lstIF的第三位置信号的频率具有镜像关系。第 二混频部分将分频部分生成的第二本地振荡信号与lstIF的第一、第 二以及第三位置信号进行混频，以将各个位置信号频率转换为第二中 频(2ndlF)。然后第二混频部分将第一位置信号、第二位置信号以及第 三位置信号相互分离，同时消除2ndlF的第一位置信号与2ndlF的第 二位置信号以及2ndlF的第三位置信号的干扰，也就是说，消除镜像。 然后第二混频部分独立输出第一位置信号、第二位置信号以及第三位 置信号。分离部分将第二混频部分混频并输出的2ndlF的第二位置信 号以及2ndlF的第三位置信号相互分离，并独立输出2ndlF的第二位 置信号以及2ndlF的第三位置信号。频率转换器电路能够将三个频率的谐波(RF)频率转换为中频(IF)的位置信号而不受镜像干扰。此外，当第二级的频率转换由第一和第 二混频部分以二级频率转换进行时，第一位置信号与第二位置信号和 第三位置信号分离。在后续的分离级，第二位置信号和第三位置信号 相互分离，从而与在进行初始级频率转换时分离各个信号的情况相 比，可以縮小与各个分离的位置信号相关的信号处理系统。因此，实 现了频率转换器电路的尺寸縮小以及成本降低。此外，利用简单的电 路配置，减少了功耗，并节约了电能。此外，借助于第二混频部分进行的频率转换中使用的第二本地振 荡信号通过对振荡信号生成部分振荡的第一本地振荡信号进行分频 而产生。因此，各个级的频率转换可以由一个本地振荡器进行而不使用诸如压控振荡器(vco)之类的多个本地振荡器。因此，实现了频率转换器的尺寸縮小、成本降低以及电能节约。此外，频率转换器电路关闭到与第一、第二以及第三位置信号中 未被选为待接收信号的位置信号相关的信号处理系统的电源供应。利 用这一操作，减少了位置计算中未使用的信号处理系统所引起的功 耗，实现了电能节约。更具体的，例如，可以进行配置以便根据操作 部分的用户操作选择启用/禁用各个位置信号的接收，或进行配置以 便基于接收状态的质量自动选择启用/禁用各个位置信号的接收。这里，当接收到三个频率的位置信号时，假设接收了诸如GPS 的L1、 L2C或L本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种频率转换器电路，其对载波频率各不相同并且从卫星定位系统中所使用的人造卫星接收的第一位置信号、第二位置信号以及第三位置信号进行频率转换，所述频率转换器电路包含：振荡信号生成部分（１０５、１０６），用于生成第一本地振荡信号，该第一本地振荡信号的频率被设置为使得所述第一位置信号的频率与所述第二位置信号和所述第三位置信号的频率具有镜像关系，并且使得所述各个位置信号的频带在频率转换后不重叠；第一混频部分（１０４），用于将所述第一本地振荡信号与所述第一、第二以及第三位置信号进行混频，以将所述各个位置信号频率转换为第一中频；分频部分（１０７），用于将所述第一本地振荡信号分频为１／ｍ，其中ｍ是２或更大的整数，以生成第二本地振荡信号，该第二本地振荡信号的频率被设置为使得所述第一中频的第一位置信号的频率与所述第一中频的第二位置信号以及所述第一中频的第三位置信号的频率具有镜像关系；第二混频部分（１０８），用于将所述第二本地振荡信号与所述第一中频的所述第一、第二以及第三位置信号进行混频，以将所述各个位置信号频率转换为第二中频，将所述第二中频的第一位置信号与所述第二中频的第二位置信号以及所述第二中频的第三位置信号分离，同时消除所述第一、第二以及第三位置信号的相互干扰，并独立输出所述第二中频的第一位置信号、第二位置信号以及第三位置信号；以及分离部分（１１２），用于相互分离所述第二中频的第二位置信号与所述第二中频的第三位置信号，并独立输出所述第二中频的第二位置信号以及所述第二中频的第三位置信号。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：渡边友辅，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：JP[日本]