CN101783701A - 北斗一号卫星导航系统射频接收机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种射频接收机，是一种北斗一号卫星导航系统射频接收机，采用两次变频结构，首先通过射频前端电路把射频信号下变频到第一中频信号，经滤波后，第一中频信号再下变频到最终中频信号输出，接收机包括低噪声放大器、两级下变频器、两级可变增益放大器和滤波器，同时包括产生两级本振信号的振荡器和锁相环。接收机特征在于频率规划合理，采用一个振荡器和锁相环就可以实现两次变频功能。其优点在于：两次变频只需要一个振荡器和锁相环，避免了多个锁相环之间的相互干扰，减少了电路数量，缩小了体积，降低了成本，易于芯片集成。
Description
技术领域
本发明涉及一种射频接收机，具体的说是一种北斗一号卫星导航系统射频接收机。
背景技术
美国和俄罗斯相继建成全球卫星导航系统GPS和GLONASS，欧盟目前正在进行GALILEO系统建设。为了建立独立自主的中国卫星导航系统，于2000年成功发射了北斗导航定位系统的两颗卫星，标志着我国卫星导航技术取得突破性进展，使我国成为世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。与GPS不同，北斗卫星导航系统是主动式双向测距二维导航。北斗系统由两颗地球静止卫星、中心控制系统、标校系统和各类用户机等部分组成。首先由中心控制系统向两颗卫星同时发送询问信号，经卫星转发器向服务区内的用户广播。用户响应其中一颗卫星的询问信号，并同时向两颗卫星发送响应信号，经卫星转发回中心控制系统。中心控制系统接收并解调用户发来的信号，然后根据用的申请服务内容进行相应的数据处理。北斗系统具有如下主要功能：(1)定位：快速确定用户所在地的地理位置，向用户及主管部门提供导航信息；(2)通讯：用户与用户、用户与中心控制系统间均可实现双向简短数字报文通信；(3)授时：中心控制系统定时播发授时信息，为定时用户提供时延修正值。
当前，北斗终端的射频模块均采用分离器件设计而成，导致系统调试困难，产品体积庞大，极不利于携带。同时，部分关键芯片均是依赖于国外进口，成本很高。所有这些因素都阻碍了北斗系统的发展和普及。
目前的北斗一号接收机多是采用一次变频结构，导致镜像抑制性能差，即使有些接收机采用两次变频结构，但是这些两次变频结构的第一中频信号频率高，一般在800MHz左右，必须设计两个频率合成器分别提供两级本振信号，导致系统复杂，功耗高，本振间干扰严重等问题，更不易于芯片集成。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对以上现有技术存在的缺点，提出一种北斗一号卫星导航系统射频接收机，可提高北斗一号卫星导航系统射频接收机的镜像抑制性能，避免多本振信号间的相互干扰，减小功耗，减少电路数量，降低成本，使得接收机更易于芯片集成。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：
北斗一号卫星导航系统射频接收机，包括低噪声放大器、两级下变频器、两级可变增益放大器和滤波器，还包括一个产生两级本振信号的压控振荡器和一个锁相环，压控振荡器产生的第一本振信号传给第一级下变频器，产生的第二本振信号传给第二级下变频器，锁相环与压控振荡器相连，使压控振荡器输出频率锁定在第一本振信号频率上；射频输入信号首先经过低噪声放大器进行放大，由第一级下变频器降至第一中频信号，第一中频信号经过带通滤波器滤波后输入给可变增益放大器，然后再通过第二级下变频器下变频至最终中频信号，最终中频信号依次经过低通滤波器和可变增益放大器输出。
本发明的卫星导航系统射频接收机采用两次变频结构，两次下变频器均采用高本振，本振信号频率高于射频信号频率。第一本振信号除以12或除以15得到第二本振信号。
本发明的优点是：本发明频率规划合理，采用一个振荡器和锁相环就可以实现两次变频功能，第二本振信号由第一本振信号除以12或除以15得到。两次变频只需要一个振荡器和锁相环，避免了多个锁相环之间的相互干扰，减少了电路数量，缩小了体积，降低了成本，易于芯片集成。
附图说明
图1是本发明的通道框图。
图2是本发明两级本振产生的电路框图。
图3是本发明的连接框图。
具体实施方式
实施例一
由图1可见，射频输入信号首先经过低噪声放大器LNA进行放大，由下变频器MIXER1降至第一中频信号，第一中频信号经过带通滤波器IF1 BPF滤波后输入给可变增益放大器VGA1，然后再通过下变频器MIXER2下变频至最终中频信号，最终中频信号依次经过低通滤波器LPF和可变增益放大器VGA2输出。图中RFIN是射频输入信号，IFOUT是最终中频输出信号，LO1是下变频器MIXER1的本振输入信号，LO2是下变频器MIXER2的本振输入信号。两级下变频器均采用高本振，即LO1信号频率高于RFIN信号频率，LO2信号频率高于第一中频信号频率。由于第一中频信号频率较高，该接收机的镜像干扰信号会得到很好的抑制。
由图2可见，压控振荡器VCO产生第一本振信号LO1，第一本振信号LO1经过12分频或15分频(DIV12/DIV15)后产生第二本振信号LO2，即LO1信号频率是LO2信号频率的12倍或15倍。锁相环电路PLL使压控振荡器输出频率锁定在LO1信号频率上。
由图3可见，本发明的北斗一号卫星导航系统射频接收机只需要一个压控振荡器VCO和一个锁相环PLL就可以实现两次混频，比需要两套压控振荡器和两套锁相环的传统北斗一号卫星导航系统射频接收机节省了很多电路，既避免了多个压控振荡器之间的相互干扰，又减少了电路数量，大大降低了系统功耗和成本。
本发明还可以有其它实施方式，凡采用同等替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。
Claims (3)
1.北斗一号卫星导航系统射频接收机，包括低噪声放大器、两级下变频器、两级可变增益放大器和滤波器，其特征在于：还包括一个产生两级本振信号的压控振荡器和一个锁相环，所述压控振荡器产生的第一本振信号传给第一级下变频器，产生的第二本振信号传给第二级下变频器，所述锁相环与压控振荡器相连，使压控振荡器输出频率锁定在第一本振信号频率上；射频输入信号首先经过低噪声放大器进行放大，由第一级下变频器降至第一中频信号，第一中频信号经过带通滤波器滤波后输入给可变增益放大器，然后再通过第二级下变频器下变频至最终中频信号，最终中频信号依次经过低通滤波器和可变增益放大器输出。
2.如权利要求1所述的北斗一号卫星导航系统射频接收机，其特征在于：所述两次下变频器均采用高本振，本振信号频率高于射频信号频率。
3.如权利要求1所述的北斗一号卫星导航系统射频接收机，其特征在于：所述第一本振信号除以12或除以15得到第二本振信号。
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