一种采用四合一嵌入式模块的北斗导航仪制造技术

本发明专利技术公开了一种采用四合一嵌入式模块的北斗导航仪，包括LNA低噪放、射频通道、PA功放和基带处理四个功能电路，并通过接收器接收数据、通过发射器发送数据，其中LNA低噪放、射频通道、PA功放和基带处理四个功能电路嵌入在一个四合一功能模块内；所述四合一模块通过射频接口与接收器和发射器连接。本发明专利技术提供的采用四合一嵌入式模块的北斗导航仪，将LNA低噪放、射频通道、PA功放和基带处理四个功能电路嵌入在一个四合一功能模块内，整体接口简单、体积小、功耗低、简化了二次开发的复杂度，为北斗的手持型设备或其他多功能通信、导航终端的开发和应用提供解决方案，同时模块化的标准设计，可以进行批量生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及北斗导航仪，尤其涉及一种采用四合一嵌入式模块的北斗导航仪。
技术介绍
北斗导航系统包括北斗导航仪是覆盖中国本土的区域导航系统，包括用户设备(即北斗导航仪)、地面中心控制系统和地球同步卫星系统的三维定位系统。传统的北斗导航仪的设计方案如图I所示，包括LNA (低噪声放大器)低噪放、射频通道、PA (功率放大器)功放和基带处理四个功能模块，并通过接收器接收数据、通过发射器发送数据，其虽然其能够实现北斗导航仪的各部分功能，但是由于采用分立模块设计结构，使得整个产品的接口复杂、体积大、功耗高，增加了再次开发的难度，且仅可使用于大型设备的开发和应用，无法深入推广使用；因而研发接口简单、体积小、功耗低的北斗导航仪显得十分必要。据此，提出了设计方案如图2所示的三合一模块结构的北斗导航仪，相比较传统的结构，其将LNA低噪放、射频通道和PA功放三个功能模块融合成一个三合一模块，主要完成接收信号的捕获、跟踪、调节、信息处理、应用处理等功能的基带处理功能电路却没有融合进去。为了能够实现完整的北斗导航仪功能，对于三合一模块结构的北斗导航仪还必须完成三合一模块和基带处理功能电路的接口连接，而基带处理功能电路一般是由以FPGA(Field Programmable Gata Array,现场可编程门阵列)和 ARM(Advanced RISC Machines,进阶精简指令集机器)处理器为主的数字处理芯片构成，即对于三合一模块结构的北斗导航仪还必须完成三合一模块和FPGA、ARM、ADC及相关电路的连接，开发过程复杂，且体积优势不大，结构如图3所示。
技术实现思路
专利技术目的为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种接口简单、体积小、功耗低的采用四合一嵌入式模块的北斗导航仪，将LNA低噪放、射频通道、PA功放和基带处理四个功能电路融合成一个四合一模块，便于北斗导航仪的二次开发和推广使用。技术方案为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为—种采用四合一嵌入式模块的北斗导航仪，包括LNA低噪放、射频通道、PA功放和基带处理四个功能电路，并通过接收器接收数据、通过发射器发送数据，其中LNA低噪放、射频通道、PA功放和基带处理四个功能电路嵌入在一个四合一功能模块内；所述四合一模块通过射频接口与接收器和发射器连接。 作为一种具体结构，所述四合一模块包括接收通道、发射通道、晶振单元、频率综合单元、数字处理单元，各部分的功能如下所述接收通道对接收器接收到的模拟信号依次进行预选滤波、低噪声放大、滤波、两次变频和中频滤波放大及AGC (Automatic Gain Control,自动增益控制)控制、A / D(模数转换)转换后，将数字信号发送给数字处理单元；所述发送通道对数字处理单元发送的数字信号依次进行BPSK (二进制相移键控)调制、放大、滤波、功率放大后，将数字信号通过发射器发送出；所述晶振单元为基带处理单元和频率综合单元提供时钟信号；所述频率综合单元输出两个频率信号，一个信号作为接受通道两次变频的一本振和发射通道的载波信号，另一个信号作为接受通道两次变频的二本振；所述数字处理单元包括基带处理芯片和北斗串口，在基带处理芯片上设计有扩频信号接受部分、信号扩频发送部分和信息处理部分，所述信息处理部分通过扩频信号接收部分从接收通道接收信息，并通过信号扩频部分将处理后的信息发送给发射通道。优选的，所述四合一模块的数据电源接口采用DF9-25S-1V连接器，所述射频接口采用KYD2连接器。 有益效果本专利技术提供的采用四合一嵌入式模块的北斗导航仪，将LNA低噪放、射频通道、PA功放和基带处理四个功能电路嵌入在一个四合一功能模块内，整体接口简单、体积小、功耗低、简化了二次开发的复杂度，为北斗的手持型设备或其他多功能通信、导航终端的开发和应用提供解决方案，同时模块化的标准设计，可以进行批量生产。附图说明图I为传统北斗导航仪的设计方案；图2为三合一模块结构的北斗导航仪的设计方案； 图3为具体的三合一模块结构的北斗导航仪的设计方案；图4为采用四合一嵌入式模块的北斗导航仪的设计方案；图5为四合一模块的结构示意图；图6为PN码捕获方案；图7为PN码跟踪方案；图8为解调方案；图9为解调环和码跟踪环的环路滤波方案。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。如图4为一种采用四合一嵌入式模块的北斗导航仪，包括包括四合一模块、接收器和发送器，所述四合一模块将LNA低噪放、射频通道、PA功放和基带处理四个功能电路融合在一起，并且四合一模块通过射频接口与接收器和发射器连，整体通过接收器接收数据、通过发射器发送数据；所述四合一模块的数据电源接口采用DF9-25S-1V连接器，射频接口采用KYD2连接器。具体的，所述四合一模块如图5所示，包括接收通道、发射通道、晶振单元、频率综合单元、数字处理单元，各个部分的设计方案及整体功能如下I接收通道所述接收通道对接收器接收到的2491. 75MHz模拟信号依次进行预选滤波、低噪声放大、滤波、两次变频和中频滤波放大及AGC控制、A / D转换后，将数字信号发送给数字处理单元。2发射通道所述发送通道对数字处理单元发送的数字信号依次进行BPSK调制、放大、滤波、功率放大至IOW后，将数字信号通过发射器发送出。3晶振单元所述晶振单元通过低相噪有源晶振为基带处理单元和频率综合单元提供时钟信号。4频率综合单元 所述频率综合单元输出两个频率信号一个是1615. 68MHz信号，作为接受通道两次变频的一本振和发射通道的载波信号；另一个是863. 83MHz信号，作为接受通道两次变频的二本振。5数字处理单元所述数字处理单元包括基带处理芯片和北斗串口，在基带处理芯片上设计有扩频信号接受部分、信号扩频发送部分和信息处理部分，所述信息处理部分通过扩频信号接收部分从接收通道接收信息，并通过信号扩频部分将处理后的信息发送给发射通道。所述扩频信号接受部分包括四个独立的接收通道、译码及接口电路组成；四个独立的接收通道中的三个完成三个波束信号的接收，第四个接收通道用于对非接收波束信号质量的监视；译码及接口电路完成对接收信号的维特比译码。接收通道中的A / D单元对下变频器输出的12. 24MHz信号进行采样，变为2bit的数字信号，将该信号发送给扩频信号接收部分的四个独立的接收通道后，在每一个接收通道中完成对接收信号的正交下变频、滤波、下抽、扩频妈捕获、跟踪、解扩和解调；解调输出的数据再截为3bit后送往后端译码与接口电路进行帧头检测和维特比译码，译码输出的数据由接口部分传送给CPU部分进行信息处理。5. IPN 码捕获PN码捕获采用串行滑动相关的捕获方案如图6所示。接收通道中的A / D单元将量化后的信号经过正交下变频后生成基带的同相和正交支路信号，这两路信号再经过滤波和下抽后进入捕获部分电路；如图6所示，I信号、Q信号先与本地PN码相乘解扩而后进行一个符号周期的累加；累加输出的结果与捕获门限进行比较，高于门限则进入捕获校验，否则控制下抽电路改变输入样点的相位进行下一个相位的检测直至捕获成功为止；再跟踪状态下捕获部分电路则完成同步监视的功能，实时监视积分值的大小从而起到同步监视的作用，当发现积分值长时间不过门限是认为已经失步重新发起捕获。5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用四合一嵌入式模块的北斗导航仪，其特征在于：包括LNA低噪放、射频通道、PA功放和基带处理四个功能电路，并通过接收器接收数据、通过发射器发送数据；所述LNA低噪放、射频通道、PA功放和基带处理四个功能电路嵌入在一个四合一功能模块内，所述四合一模块通过射频接口与接收器和发射器连接。

【技术特征摘要】
1.一种采用四合一嵌入式模块的北斗导航仪，其特征在于包括LNA低噪放、射频通道、PA功放和基带处理四个功能电路，并通过接收器接收数据、通过发射器发送数据；所述LNA低噪放、射频通道、PA功放和基带处理四个功能电路嵌入在一个四合一功能模块内，所述四合一模块通过射频接口与接收器和发射器连接。2.根据权利要求I所述的采用四合一嵌入式模块的北斗导航仪，其特征在于所述四合一模块包括接收通道、发射通道、晶振单元、频率综合单元、数字处理单元， 所述接收通道对接收器接收到的模拟信号依次进行预选滤波、低噪声放大、滤波、两次变频和中频滤波放大及AGC控制、A / D转换后，将数字信号发送给数字处理单元； 所述发送通道对数字处理单元发送的数字信号依次进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文南，包琼，陶全乐，
申请(专利权)人：南京六九零二科技有限公司，
类型：发明
国别省市：