一种单通道射频接收机及其频率规划方法技术

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；对带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。本发明专利技术使同一个单通道的GNSS射频接收机能够适应接收不同模式不同频率的GNSS射频信号，从而简化系统及其与片外基带处理芯片的接口设计，减少系统成本，根本上消除了信号干扰。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种通讯芯片及其频率规划方法，特别涉及一种适用于全球导航系统 (GNSS)多频多模接收的单通道的射频接收机及其频率规划方法。
技术介绍
全球导航卫星系统GNSS (Global Navigation Satellite Systems)目前主要包括美国的全球定位系统GPS (Global Positioning System)、俄罗斯的格洛纳斯导航卫星系统 GL0NASS (GLObal Navigation Satellite System)、欧盟的伽利略定位系统 Galileo (Galileo Positioning System)和中国的北斗卫星导航系统Compass，其相应的频段划分见图1所示GNSS导航卫星频谱分布图。从图1可以看出GNSS的频谱分布约1156MHz到1610MHz频率范围。相应的针对 GNSS的射频接收机也要求能够分时或者同时接收相应的导航信号。而现有单通道的GNSS 射频接收机的技术只对单一模式或者单一频段的GNSS射频接收机提供了相应的频率规划。如图2所示是现有一种GPS卫星接收机射频前端101，其仅能够接收并处理位于 GPS系统的Ll频段的卫星信号，由两级低噪声放大器102、104及两者之间设置的片外的声表面波滤波器103对该GPS-Ll信号进行前端的滤波放大处理。压控振荡器112输出的本振频率规定为1536 (单位频率&为1. 023MHz),即1571. 328MHz ；该本振频率通过移相器 111形成正交的两路信号，并输出至混频器105中的两个正交的下变频器；所述混频器105 根据1536 的所述本振频率，对频率为1540 f0的GPS Ll信号混频后得到的中频频率 IF ；再由带镜像抑制的中频滤波器107进行中频信道选择，该中频滤波器107的带宽也为 4f。。之后，依次通过自动增益控制器108、模数转换器109进行信号处理后输出。另外，对其中为混频器105提供本振频率的部分也做了频率规划压控振荡器 112的输出通过四分频器113处理得到384 ，该频率输出至具有小数功能的锁相环综合器 116 ；锁相环综合器116根据外部经由所述输入时钟整形模块110输入的参考时钟，通过环路滤波器117对所述压控振荡器112的输出频率进行控制。四分频后的384 频率还通过二十四分频器114进一步分频为16&后作为模数转换器109的采样频率，该采样频率还输出给外部的基带处理芯片使用。还设置有接口控制电路，其接收并译码控制信号，从而对所述小数分频的锁相环综合器及自动增益控制器分别进行配置。可以看出现有的GNSS射频接收机的频率规划技术单一，仅能够针对单一模式或者单一频段的射频信号接收，难以全面适应导航应用所提出的多频多模GNSS射频接收的要求。该现有技术的缺点主要有第一、只能接收单一模式或者频段的导航卫星，未能充分利用不同频段导航卫星信号所带来的优势；第二、要接收不同模式或者频段的导航卫星就需要有多个相应频率规划的接收芯片，这样一方面会增加系统的成本；另一方面也会增加不同射频接收机芯片之间的干扰，甚至会导致不能正确接收相应的GNSS信号。第三、增加了 GNSS接收系统的复杂性，增加了与基带处理部分整合时的复杂度和难度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，使同一个单通道的GNSS射频接收机能够适应接收不同模式不同频率的GNSS射频信号，从而简化系统设计， 减少系统成本，根本上消除信号干扰。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是提供；其中所述一种单通道射频接收机，包含第一级低噪声放大器，其分时接收全球导航卫星中任意一个模式及其频段所对应的射频信号，并将射频信号放大后输出至片外与其连接的声表面波滤波器进行滤波处理；第二级低噪声放大器，与所述声表面波滤波器的输出端连接，将射频信号接回到芯片内进一步放大；混频器，与所述第二级低噪声放大器的输出端连接，并根据其另外接收的本振频率信号，对二级低噪放大后的射频信号进行混频，并输出中频频率信号；带镜像抑制的可配置中频滤波器，与所述混频器的输出端连接，将中频频率信号中相应的镜像干扰信号抑制滤除，得到所需要的中频信号；自动增益放大器，与所述中频滤波器的输出端连接，放大所需要的中频信号使其具有一定的信号强度；模数转换器，与所述自动增益放大器的输出端连接，将所需要的中频信号转换为数字基带信号，并向片外的基带处理芯片发送；还包含，压控振荡器，其通过一移相器与所述混频器连接，以提供混频需要的本振频率信号。所述单通道射频接收机，还包含依次连接的四分频器、具有小数分频功能的锁相环综合器、环路滤波器；所述四分频器与所述压控振荡器的输出端连接；所述环路滤波器的输出端再与所述压控振荡器连接形成回路；所述压控振荡器发送的本振频率，通过所述四分频器处理后，由所述锁相环综合器将本振频率四分频后得到的频率值，与片外经由所述输入时钟整形模块输入的Ieftl参考时钟相除，由此得到的小数分频的分频数值再通过环路滤波器发送至所述压控振荡器，对其输出的本振频率进行控制。所述单通道射频接收机，还包含可编程分频器，分别与所述四分频器、所述模数转换器连接；所述可编程分频器与所述四分频器的分频系数配合作用，对所述压控振荡器输出的本振频率进行整数倍降频后，发送至所述模数转换器作为其采样频率；所述可编程分频器还将所述采样频率发送至片外的基带处理芯片。所述单通道射频接收机，还包含接口控制电路，其通过控制信号接口，接收并译码片外的基带处理芯片发送的控制信号；所述接口控制电路还与所述中频滤波器连接，根据不同射频信号的带宽和中频要求， 对应调整所述中频滤波器的信号带宽值及其采用的中频值；所述接口控制电路还与所述锁相环综合器连接，对其小数分频的分频数值进行参数配置；所述接口控制电路还与所述可编程分频器连接，对其分频系数进行配置，使所述可编程分频器与四分频器的分频系数配合，形成对所述压控振荡器输出的本振频率的偶数倍降频；所述接口控制电路还与所述自动增益控制器连接，对其信号增益量进行参数配置。本专利技术所述单通道射频接收机的频率规划方法，是对全球导航卫星中任意一个模式及其频段所对应的射频信号分时接收的过程中进行；与每个导航模式的射频载波频率相适应，所述频率规划方法，包含以下步骤1、调整所述压控振荡器输出的本振频率，使所述混频器根据该本振频率，对接收信号的射频载波频率进行混频，以对应输出中频频率的信号；2、对带镜像抑制的所述中频滤波器进行参数配置，使所述中频滤波器的参数与所述中频频率的信号相匹配，从而将其中相应的镜像干扰信号抑制滤除，得到所需要的中频信号；3、对所述锁相环综合器的小数分频的分频数值进行配置；由所述锁相环综合器将本振频率分频后得到的频率值，与片外输入的参考时钟相除， 并将由此得到的小数分频的分频数值作为对所述本振频率进行反馈控制的参数；4、对所述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。步骤2中，所述接口控制电路根据控制信号，对应不同射频信号的带宽和中频要求，调整所述中频滤波器的信号带宽值及其采用的中频值。步骤2中，所述中频滤波器的参数调整时，根据相应射频信号的信号带宽，在大于所述信号的1/2带宽的条件下，选取与之相适应的所述中频值。步本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种单通道射频接收机，其特征在于，包含：第一级低噪声放大器（２０２），其分时接收全球导航卫星中任意一个模式及其频段所对应的射频信号，并将射频信号放大后输出至片外与其连接的声表面波滤波器（２０３）进行滤波处理；第二级低噪声放大器（２０４），与所述声表面波滤波器（２０３）的输出端连接，将射频信号接回到芯片内进一步放大；混频器（２０５），与所述第二级低噪声放大器（２０４）的输出端连接，并根据其另外接收的本振频率信号，对二级低噪放大后的射频信号进行混频，并输出中频频率信号；带镜像抑制的可配置中频滤波器（２０７），与所述混频器（２０５）的输出端连接，将中频频率信号中相应的镜像干扰信号抑制滤除，得到所需要的中频信号；自动增益放大器（２０８），与所述中频滤波器（２０７）的输出端连接，放大所需要的中频信号使其具有一定的信号强度；模数转换器（２０９），与所述自动增益放大器（２０８）的输出端连接，将所需要的中频信号转换为数字基带信号，并向片外的基带处理芯片发送；还包含，压控振荡器（２１６），其通过一移相器（２１１）与所述混频器（２０５）连接，以提供混频需要的本振频率信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：倪文海，钱晓辉，徐文华，
申请(专利权)人：上海迦美信芯通讯技术有限公司，
类型：发明
国别省市：31