CN105026956A - 具有实信令输出的并行多系统卫星导航接收器 - Google Patents

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Abstract

一种GNSS接收器(300)包含：至少一个GNSS天线(206)，其经配置以接收来自至少第一GNSS源和第二GNSS源的输入信令；I/Q混频器(202)，其耦合到所述至少一个GNSS天线并且经配置以处理所述输入信令以获得复合中间信令；第一复合滤波器(310)，其耦合到所述I/Q混频器并且经配置以相对于第一频率范围而对所述复合中间信令进行滤波以获得第一实输出信令；第二复合滤波器(312)，其耦合到所述I/Q混频器并且经配置以相对于第二频率范围而对所述复合中间信令进行滤波以获得第二实输出信令；以及信号组合器(320)，其耦合到所述第一复合滤波器和所述第二复合滤波器并且经配置以组合所述第一实输出信令与所述第二实输出信令。

Description

具有实信令输出的并行多系统卫星导航接收器
背景技术
无线通信技术的进步已大大增加了当今无线通信装置的通用性。这些进步能够使无线通信装置从简单的移动电话和呼机发展为能够具有各种各样功能诸如多媒体记录和重放、事件调度、文字处理、电子商务等的复杂的计算装置。因此，当今无线通信装置的用户能够由按照惯例需要多个装置或较大非便携式装备的单个便携式装置来执行大范围内的任务。
不同应用被配置为定位和利用无线通信装置的位置。例如，基于位置的服务(LBS)调控相关联装置的位置以提供对在装置上运行的一或多个应用的控制。相对于无线通信装置实施的LBS功能的应用包含个人导航、社交网络、内容定向(例如，广告、搜索结果等)以及其他。使用不同的技术估计移动装置的位置。基于来自诸如全球导航卫星系统(GNSS)或其他卫星定位系统(SPS)的一或多个通信系统、诸如蜂窝式电话网络或其他无线数据系统的陆地定位系统等的发射器的信号，可以计算装置的估计位置。为了提高这些计算的精确度，装置可以能够获得并使用来自多通信系统的信号以用于位置估计。
发明内容
用于处理GNSS信号的方法的实例包含：从至少第一GNSS源和第二GNSS源接收输入信令；经由同相(I)/正交(Q)混频器来处理输入信令以获得复合中间信令；经由与第一频率范围相关联的第一复合滤波器和与第二频率范围相关联的第二复合滤波器来对复合中间信令进行滤波，从而分别获得第一实输出信令和第二实输出信令；以及通过组合第一实输出信令和第二实输出信令来产生组合的实输出信令。
方法的实施方案可包含一或多个如下特征。所述方法进一步包含将组合的实输出信令提供到基带信号处理器。将组合的实输出信令提供到基带信号处理器包含将组合的实输出信令提供到基带信号处理器的模/数转换器(ADC)。第一频率范围包含从第一GNSS源接收输入信令的频率范围，以及第二频率范围包含从第二GNSS源接收输入信令的频率范围。第一频率范围和第二频率范围位于系统基带频率的相对侧并且彼此并不成映像。滤波包含经由第一复合滤波器在第二频率范围和第二频率范围相对于系统基带频率的相对范围处提供至少第一级抑制；并且经由第二复合滤波器在第一频率范围和第一频率范围相对于系统基带频率的相对范围处提供至少第二级抑制。方法还包含定义第一级抑制和第二级抑制，使得第一复合滤波器的输出和第二复合滤波器的输出之间的频率重叠不超过阈值，并且阈值依据所要滤波器输出信号质量而选择。滤波包含配置第一复合滤波器和第二复合滤波器以在本地振荡器(LO)频率操作，并且LO频率经选择使得第一复合滤波器和第二复合滤波器的相应输出的频率响应在系统基带频率不重叠。
另外或替代地，方法的实施方案可包含一或多个如下特征。组合包含组合电流中的第一实输出信令和第二实输出信令以获得组合的电流信令。所述方法还包含经由跨阻放大器(TIA)将组合的电流信令转换成电压信令。组合包含组合第一实输出信令和第二实输出信令以获得差分输出信令；并且将差分输出信令转换成单端输出信令。第一GNSS源与第一通信技术相关联并且第二GNSS源与第二通信技术相关联。第一通信技术包含全球定位系统(GPS)并且第二通信技术包含全球导航卫星系统(格洛纳斯)。第一GNSS源与第一频带相关联并且第二GNSS源与第二频带相关联。第一频带包含L1频带以及第二频带包含L2频带。
并行多系统GNSS接收器的实例包含：至少一个GNSS天线，其经配置以从至少第一GNSS源和第二GNSS源接收-输入信令；I/Q混频器，其以通信方式耦合到至少一个GNSS天线并且经配置以处理输入信令以获得复合中间信令；第一复合滤波器，其以通信方式耦合到I/Q混频器并且经配置以相对于第一频率范围对复合中间信令进行滤波以获得第一实输出信令；第二复合滤波器，其以通信方式耦合到I/Q混频器并且经配置以相对于第二频率范围对复合中间信令进行滤波以获得第二实输出信令；以及信号组合器，其以通信方式耦合到第一复合滤波器和第二复合滤波并且经配置以通过组合第一实输出信令和第二实输出信令而产生组合的实输出信令。
接收器的实施方案可包含一或多个如下特征。信号组合器以通信方式耦合到基带信号处理器并且经配置以将组合的实输出信令提供到基带信号处理器。第一频率范围包含从第一GNSS源接收输入信令的频率范围，以及第二频率范围包含从第二GNSS源接收输入信令的频率范围。第一频率范围和第二频率范围位于系统基带频率的相对侧并且彼此并不成映像。第一复合滤波器经配置以在第二频率范围和第二频率范围相对于系统基带频率的相对范围处提供至少第一级抑制；以及第二复合滤波器经配置以在第一频率范围和第一频率范围相对于系统基带频率的相对范围处提供至少第二级抑制。定义第一级抑制和第二级抑制，使得第一复合滤波器的输出和第二复合滤波器的输出之间的频率重叠不超过阈值，其中阈值依据所要滤波器输出信号质量而选择。第一复合滤波器和第二复合滤波器经配置以相对于LO频率操作，并且LO频率经选择使得第一复合滤波器和第二复合滤波器的相应输出的频率响应在系统基带频率不重叠。
另外或替代地，接收器的实施方案可包含一或多个如下特征。信号组合器还经配置以通过组合第一实输出信令和第二实输出信令来产生组合的输出电流信令。接收器还包含TIA，其以通信方式耦合到信号组合器并且经配置以将组合的输出电流信令转换成组合的输出电压信令。信号组合器还包含经配置以通过组合第一实输出信令和第二实输出信令以产生差分输出信令；并且接收器还包含转换级(conversion stage)，其以通信方式耦合到信号组合器并且经配置以将差分输出信令转换成单端输出信令。差分输出信令是差分电流信号；接收器还包含TIA，其以通信方式耦合到信号组合器并且经配置以将差分电流信号转换成差分电压信号；并且转换级包含电压转换器，其经配置以将差分电压信号转换成单端电压信号。差分输出信令是差分电流信号；并且转换级包含电流组合器，其经配置以将差分电流信号转换成单端电流信号。
另外或替代地，接收器的实施方案可包含一或多个如下特征。第一GNSS源与第一通信技术相关联并且第二GNSS源与第二通信技术相关联。第一GNSS源与第一频带相关联并且第二GNSS源与第二频带相关联。
用于接收GNSS信号的设备的实例包含：至少一个GNSS天线，其经配置以从至少第一GNSS源和第二GNSS源接收输入信令；I/Q混频器，其以通信方式耦合到至少一个GNSS天线并且经配置以处理输入信令以获得复合中间信令；滤波器装置，其以通信方式耦合到I/Q混频器，以用于相对于第一频率范围和第二频率范围对复合中间信令进行滤波，从而分别产生第一实输出信令和第二实输出信令；以及组合器装置，其以通信方式耦合到滤波器装置，以用于通过组合第一实输出信令和第二实输出信令来产生组合的实输出信令。
设备的实施方案可包含一或多个如下特征。组合器装置以通信方式耦合到基带信号处理器并且包含用于将组合的实输出信令提供到基带信号处理器的装置。第一频率范围包含从第一GNSS源接收输入信令的频率范围，以及第二频率范围包含从第二GNSS源接收输入信令的频率范围。第一频率范围和第二频率范围位于系统基带频率的相对侧并且彼此并不成映像。滤波器装置包含用于通过在第二频率范围和第二频率范围相对于系统基带频率的相对范围处提供至少第一级抑制来产生第一实输出信令的装置；以及用于通过在第一频率范围和第一频率范围相对于系统基带频率的相对范围处提供至少第二级抑制来产生第二实输出信令的装置。定义第一级抑制和第二级抑制，使得第一复合滤波器的输出和第二复合滤波器的输出之间的频率重叠不超过阈值，其中阈值是依据所要滤波器输出信号质量而选择。滤波器装置相对于LO频率操作，并且LO频率经选择使得用于产生第一实输出信令的装置和用于产生第二实输出信令的装置的相应输出的频率响应在系统基带频率不重叠。
另外或替代地，设备的实施方案可包含一或多个如下特征。滤波器装置包含第一复合滤波器和第二复合滤波器，第一复合滤波器经配置以产生第一实输出信令，并且第二复合滤波器经配置以产生第二实输出信令。组合的实输出信令包含输出电流信令。设备还包含TIA，其以通信方式耦合到组合器装置并且经配置以将输出电流信令转换成电压信令。组合器装置包含用于组合第一实输出信令和第二实输出信令以获得差分输出信令的装置；以及用于将差分输出信令转换成单端输出信令的装置。第一GNSS源与第一通信技术相关联并且第二GNSS源与第二通信技术相关联。第一GNSS源与第一频带相关联并且第二GNSS源与第二频率带相关联。
本文所述的项目和/或技术可提供一或多种如下能力，以及未提及的其它能力。从多个信号源所接收的信号被提供为组合的实信号，从而导致与输出复合信令的接收器相比的接收器相关联的减少的接脚数目。此外，由于本文所述的实信号组合，可使用单个模/数转换器(ADC)而在基带处处理所接收的信号，从而减小整体电路尺寸并提高效率。一般来讲，本文的系统与方法导致产生较小的，更为紧凑的移动通信部件和装置的能力。可提供其它能力，但并非每个根据本发明的实施方案都必须提供任何更不用说所有所讨论的能力。此外，能够通过除所述方式之外的方式实现如上所述效果，并且所述项目/技术可以不必产生所述效果。
附图说明
图1是移动站的部件的框图。
图2是GNSS接收器的框图。
图3到6是提供实信令输出的并行多系统通信接收器的相应实施例的框图。
图7、8A到B、9以及10A到B是示出实例通信频率范围的图表，其中通过图3所示多系统接收器在所示通信频率范围执行处理。
图11到12是提供是实信令输出的并行多系统通信接收器的相应实施例的框图。
图13是处理GNSS信号的过程的方框流程图。
具体实施方式
本文所述的是用于实现具有实信令输出能力的并行多系统接收器诸如GNSS接收器的系统和方法。多系统GNSS接收器对来自诸如全球定位系统(GPS)、全球导航卫星系统(格洛纳斯)、北斗(Beidou)等的多系统的接收的信号进行滤波并处理，并且将对应GNSS信息提供到复合信号形式的基带数字处理器。复合信号由同相(I)分量和正交(Q)分量构成，每个在差分信令的情况下占用接收器的两个接脚或在单端信令的情况下占用一个接脚。此处所述的技术和架构为通信接收器诸如GNSS接收器提供实(即，非复合)信令输出。这使得接收器能够经由I信号或Q信号中的唯一一个而将接收的信息提供到基带，从而减少整个接脚数目并且能够实现较小的更为紧凑和更为有效的系统。
本文所述的系统和方法经由一或多个移动装置，诸如图1中所示的移动装置100操作。移动装置100可以是或可实现个人数字助理(PDA)、智能手机、诸如膝上计算机、桌面计算机或平板计算机的计算装置、汽车计算系统、和/或目前现有的或在将来开发的任何其它通信装置的功能。
移动装置100包含无线收发器121，所述无线收发器在无线网络上经由无线天线122发送并接收无线信号123。收发器121通过无线收发器总线接口120连接到总线101。虽然在图1中被示为不同的部件，但无线收发器总线接口120也可是无线收发器121的一部分。此处，移动装置100被示为具有单个无线收发器121。然而，移动装置100可选地能够具有多个无线收发器121和无线天线122以支持多个通信标准，诸如无线保真、码分多址(CDMA)、宽带CDMA(WCDMA)、长期演变(LTE)、蓝牙等。
通用处理器111、存储器140、数字信号处理器(DSP)112和/或专用处理器(未示出)也可用于处理全部或部分无线信号123。使用存储器140或寄存器(未示出)执行来自无线信号123的信息的存储。虽然图1中示出仅一个通用处理器111、DSP 112和存储器140，但移动装置100能够使用一个以上任何这些部件。通用处理器111、DSP 112和存储器140连接到总线101。
移动装置100还包含经由GNSS天线158接收GNSS信号159的GNSS接收器155。从GNSS卫星或其它源接收GNSS信号159。GNSS卫星能够与单个GNSS或多个此类系统相关联。能够被移动装置100利用的GNSS的实例包含但不限于GPS、伽利略(Galileo)、格洛纳斯、北斗(Beidou)(Compass)等。GNSS接收器155全部或部分地处理GNSS信号159并且使用这些GNSS信号159来确定移动装置100的位置。以下进一步详述GNSS接收器155能够借以处理来自一或多个系统的GNSS信号159的实例性技术。另外，通用处理器111、存储器140、DSP 112和/或专用处理器(未示出)也可被用于协助处理GNSS信号159和/或计算移动装置100的位置。使用存储器140或寄存器(未示出)执行来自GNSS信号159或其它位置信号的信息的存储。
存储器140包含存储作为一或多个指令或代码的功能的非暂时性计算机可读存储媒体。能够构成存储器140的媒体包含但不限于RAM、ROM、闪存、磁盘驱动器等。存储器140所存储的功能由通用处理器111、专用处理器或DSP 112执行。因此，存储器140是处理器可读存储器和/或计算机可读存储器，此类存储器存储经配置以致使处理器111和/或DSP 112执行所述功能的软件170(程序代码、指令等)。替代地，移动装置100的一或多个功能可全部或部分用硬件执行。
因为与移动装置相关联的技术已进步，例如，具有亚65nm制造和晶片级规模封装以及其它相似进步，所以接脚缺乏已成为兴趣不断增加的领域并且预期在将来成为更为感兴趣的领域。当前在非芯片上系统(SOC)平台中，I和Q中频(IF)/基带(BB)信号均被发送到BB数字处理器。本文中的架构被描述为仅能够使I-信道信号或Q-信道信号中的一个到达BB数字处理器。通过选择性地控制基带和/或本地振荡器(LO)频率，防止了对应于来自不同系统的信号的频带重叠。由于实信号架构并且为防止干扰发射机去感测，为每个接收信号的系统提供一个复合滤波器。这些滤波器在频带的相应图像频率处提供抑制。接着，例如通过用于电压信令的跨阻放大器(TIA)或着通过用于电流信令的电流缓冲器(CB)，来组合两个复合滤波器输出。组合的信号被发送到ADC以备将来处理。以下进一步详细示出并讨论这些前述操作。
以下描述了具有实信令输出的并行多系统通信接收器的实例。针对从GPS系统和全球导航卫星系统(格洛纳斯)系统接收并处理信号的GNSS接收器的情况给出不同实例。然而，这些实例意图用作非限制性实例并且也能够使用其它系统和/或存取技术。
图2示出GNSS接收器200的实施方案，所述GNSS接收器包含天线206、前端(FE)部件208、低噪声放大器(LNA)210、平衡-不平衡转换器(Balun)212、具有正交本地振荡器(LO)时钟214的I/Q混频器202、电流缓冲器(CB)220、跨阻放大器(TIA)330和带通滤波器230、以及驱动器240。虽然驱动器240和TIA 330被单独示出，但驱动器240可并入TIA 330中作为单个实体。如图所示，从两个通信系统(此处指第一GNSS(GPS)和第二GNSS(格洛纳斯))接收信号。所获得的输入信号经由I/Q混频器202处理以获得具有对应于两个系统的I分量和Q分量的组合的复合信号。为缓冲信号和/或以其他方式通过接收器200的其它部件来调节信号以用于后续处理，经由电流缓冲器220另外处理信号。当通过电流缓冲器220处理时，带通滤波器230被用于获得滤波的复合I/Q信号。所述滤波的信号的每个I和Q分量被分别提供到驱动器240以用于在基带的进一步处理。
图3示出用于如本文所述的多系统接收器300的改善的架构的实例。在接收器300中，经由I/Q混频器202和电流缓冲器220来处理经由如上关于图2所示的天线206、FE部件208、LNA 210、以及平衡-不平衡转换器212从多个不同的源(例如，不同的通信系统、频带或范围等)所接收的输入信令，如以上关于接收器200进一步描述的。接下来，所得复合信号被传递到单独的复合信道选择滤波器310、312以分离从相应系统和/或与接收器300相关联的其它源所接收的信号。复合滤波器310、312与这样的频率范围相关联，即在所述频率范围内从它们的相应关联的源(例如，系统、频带等)接收信令，并且复合滤波器310、312经配置以对由相对于这些频率范围的电流缓冲器220所给定的复合信号进行滤波，如下文进一步详细描述。滤波器310、312的结果是对应于每个系统的实域信号。然后，这些所得实信号通过单个组合器320组合。此处，信号组合器320产生组合的电流信号，所述电流信号通过TIA 330转换回电压。随后，所得实域电压信号被提供到基带。通过利用对应于每个相关联的系统的复合滤波器310、312并组合如图3所示的实信号输出，两个接脚被用于将接收的信号传递到基带数字处理器，从而利用单个带通滤波器230而不组合信号，提供了如图2所示的接收器200上的接脚节省。信号组合器320可包含或实现TIA(例如，用于电压信令输入和电流信令输出)、电压放大器(例如，用于电压信令输入和输出)、电流缓冲器(例如，用于电流信令输入和输出)等中的一或多个的功能。此外，一或多个放大器、缓冲器、和/或实体可被另外用于信号组合器320，以在组合的信号被提供给基带之前进一步处理组合的信号。
图4示出能够用于将实域输出信号提供到基带的另一接收器400。如图4所示，接收器400与图3所示的接收器300的设计相似。然而，与接收器300形成对比，图4所示接收器400将从信号组合器320获得的电流信号直接提供到基带ADC，而无需经由图3所示的TIA 330的电压转换。
图5示出通过与图3所示接收器300的方式类似的方式将实域输出信令提供到基带的接收器500的另外的实例。与图3的接收器300形成对比，接收器500在将输出信令传递到基带ADC之前利用分离的TIA 330和驱动器240级。
相对于在接收器300、400、500的上下文中所示出的复合滤波器310、312，LO频率经选择被复合滤波器310、312使用，使得复合滤波器310、312的相应输出的频率响应在系统基带频率不重叠。LO频率的选择和复合滤波器的操作被示出用于图6中的多系统GNSS接收器600的实例，所述多系统GNSS接收器处理来自GPS源和格洛纳斯源的信号。GNSS接收器600包含天线206、FE部件208、LNA 210、平衡-不平衡转换器212、具有LO时钟214的I/Q混频器202、以及电流缓冲器220，以上每个按如上所述操作。然后，在被信号组合器320组合并且按以上关于图3所述的相似方式通过TIA 330转换成电压信号之前，分别从复合滤波器610、612处的所得复合信号获得接收的输入信号的GPS分量和格洛纳斯分量。替代地，复合滤波器610、612的输出能够被传递到如图4所示的仅信号组合器320、如图5所示的信号组合器320和分离的TIA 330和驱动器240、或任意其它适合的输出级。
在图7、8A到B、9和10A到B中示出被GNSS接收器600用于处理GPS和格洛纳斯信号的基带频率响应功能的实例。来自其它源的信号也能够进行相似处理。在下图中所示的每种情况中，复合滤波用于GPS频带和格洛纳斯频带两者。
首先参照图7，示出L1-频带GPS和格洛纳斯天线输入信号频谱的表示。GPS L1-频带信号占用中心位于约1575.42MHz处的频率范围，而格洛纳斯L1-频带信号占用约1597MHz到约1607MHz的频率范围。通过修改相应滤波器610、612的一或多个特征和/或通过设置LO频率实现所需频率响应。对于图7所示的实例，选择1582MHz的LO频率，使得GPS滤波器输出频率相对于LO为约-7MHz，而格洛纳斯输出频率相对于LO在约15-25MHz的范围内。滤波器610、612经配置以使得在相对于基带的其它滤波器的输出频率的相对侧和/或LO频率处提供足够的抑制，此处至少约20分贝的抑制，使得与彼此成映像的滤波器输出相关联的性能损耗可忽视。所述抑制在图8A中示出，并且在本文中是指接收器的抑制阈值。
图8A示出在信号组合之前的L1GPS和格洛纳斯信号的复合域谱。此处，GPS滤波器610在对相对于基带约-15到-25MHz处提供如上所述的抑制，而格洛纳斯滤波器612在相对于基带的约+7MHz处提供相似的抑制。复合滤波器610、612操作所在的不同输出频率，除它们的像频抑制特性外，还能够使两个滤波器的输出在模拟域进行组合。图8B示出从L1-频带情况下的复合滤波器610、612所得实域信号频谱。
图9示出L2-频带GPS和格洛纳斯天线输入信号频谱的表示。此处，GPS L2-频带信号占用中心位于约1227.6MHz处的频率范围，而格洛纳斯L2-频带信号占用中心位于约1245.8MHz处的频率范围。如图10A所示，通过修改相应滤波器610、612的一或多个特征和/或通过设置LO频率，经由复合滤波器610、612以图8A到B所示的相似方式实现所需频率响应。此处，LO被设置为1232MHz的频率，从而致使GPS滤波器输出相对于基带约是-3.4到-5.4MHz并且使得格洛纳斯滤波器输出相对于基带约是+10.8到+16.8MHz。滤波器610、612经配置以用于L2-频带情况，以在相对于基带和/或LO频率的其它滤波器输出频率的相对频率处提供与L1-频带情况所述的相似的抑制(例如，相对于接收器抑制阈值)。此处，GPS滤波器610经配置以在相对于基带的+5.4MHz处提供到少约20分贝抑制，并且格洛纳斯滤波器612的经配置以在相对于基带的-10.8MHz处提供至少20分贝抑制，但也能够使用其它配置。图10B示出用于L2-频带情况的复合滤波器610、612的所得实域信号频谱。
返回图3，在模拟域中组合复合滤波器310、312的实输出信号。此处，复合滤波器310、312的输出是电流信号，并且TIA 330将复合滤波器的输出(如经由信号组合器320组合)转换成电压信号，使得电压信号被提供到基带以用于进一步处理。其它实施方案也是可能的。例如，复合滤波器310、312的输出可替代地为电压符号，因此电压放大器和/或其它部件能够代替TIA 330使用。
由于经由信号组合器320进行组合，两个滤波器310、312的组合输出经由单个信号源在基带处被提供给单个模/数转换器(ADC)。一般来说，通过经由分离的复合滤波器为相应系统处理所接收的信息并且组合所得滤波器输出，本发明的架构提供实信令输出，与如图2所示的复合信令输出形成对比。进而，如上所述而实现与基带处理、较小的接脚数目以及其它益处相关联的缩小的电路空间。
另外如图3所示，从相应输入源获得的信号通过接收器300使用差分信令进行处理，其中使用差分对连接在接收器300的部件之间传递每个信号。与每个信号对应的差分对包含互补信号分量，例如，正分量和负分量。替代地，获得的信号可通过接收器300使用单端(SE)信令传送，其中单个位连接器携带相对于参考(例如接地或共用电压)的信号。在包含接收器300、基带处理部件和/或其它实体的相关联装置的多个部件之间能够共享单端接收器的共用电压，从而能够增加接脚节省。
图11示出接收器1100，所述接收器利用以上相对于单端信令情况的接收器500所述的复合滤波和实信号组合。此处，如关于图5中的接收器500所述，所接收的输入信号通过接收器1100被处理为差分信号。如关于图5所示，驱动器240的输出是实域差分电压信号。此差分信号240经由另外的差分到单端转换级进行处理，此处为差分到单端电压转换器1120，这导致到基带ADC的单接脚输出。
图12示出接收器1200，所述接收器利用以上相对于接收器400所述的复合滤波和实信号组合而提供单端输出信令。此处，在信号组合器320对复合滤波器310、312的输出进行操作以产生实域电流信号后，所述信号通过第二信号组合器1220进行处理以获得单端实域电流信号。如图12所示，所述信号可作为电压信号被直接传递到基带，或者可选地，单端电流信号可被传递通过TIA 330(并且任选地通过驱动器240)并且作为电压信号被发送到基带。
参照图13，进一步参照图1到12，处理GNSS信号的过程1300包含所示的阶段。然而，过程1300仅是实例而不是限制。通过添加、移除、重新布置、组合和/或并行执行阶段，能够改变过程1300。对所示和所述过程1300的其它改变是可能的。
在阶段1302处，从至少第一GNSS和第二GNSS接收(例如，在与移动装置100或其它装置相关联的接收器300、400、500处)输入信令。所述第一GNSS和第二GNSS可利用包含但不限于GPS、格洛纳斯、北斗等的卫星通信技术。此外，第一GNSS和第二GNSS可与不同频带或范围相关联，例如，L1频带和L2频带。一般来说，第一GNSS和第二GNSS可利用相同或不同的通信技术和/或相同或不同的频带(例如，GPS L1频带和格洛纳斯L1频带、GPS L1频带和GPS L2频带等)。输入信令，以及在过程1300的后续阶段中产生的信令，可以是如上所述的差分信令或单端信令。
在阶段1304处，在阶段1302处获得的输入信令经由I/Q混频器202进行处理。所述过程的结果是用于两个系统的常用复合中间信令，其中从所述两个系统接收输入信令。复合中间信令包含I分量和Q分量，如图2到6所示。
在阶段1306处，在阶段1304处获得的复合中间信令经由第一复合滤波器310和第二复合滤波器312进行滤波。此处，第一复合滤波器310与第一频率范围相关联，第二复合滤波器312与第二频率范围相关联。这些频率范围通过选择LO频率进行配置，其中第一复合滤波器和第二复合滤波器310，312在所述LO频率处操作，如上关于图3到5所述。具体地，相对于系统基带频率来选择LO频率，使得相应复合滤波器310，312的输出的频率响应在系统基带频率不重叠。因此，第一频率范围和第二频率范围位于系统基带频率的相对侧并且彼此不成映像。所述频率配置能够使第一复合滤波器310在第二频率范围和第二频率范围相对于系统基带频率的相对范围(例如，相对于x-yMHz的第二频率范围的基带的+x-yMHz和-x-yMHz)处提供第一抑制，并且还能够使第二复合滤波器312在第一频率范围和第一频率范围相对于系统基带频率的相对范围处提供第二抑制。第一抑制和第二抑制足够大，使得第一复合滤波器和第二复合滤波器310、312的输出之间的频率重叠下降低于预定阈值，所述阈值进而依据所要滤波器输出信号质量而确定。
在阶段1308处，在阶段1306处由第一复合滤波器和第二复合滤波器310、312产生的第一实输出信令和第二实输出信令被组合以获得组合的实输出信令。在阶段1306处产生的第一实输出信令和第二实输出信令可以是电压信号(例如，如图3、5和11所示)或电流信号(例如，如图4和12所示)。当组合并任选地额外处理时，组合的实输出信令被提供到基带处理器和/或存储和/或利用包含在接收的信号中的信息的其它实体。
上述方法、系统和装置为实例。各种另选的配置可酌情省去、取代、或添加各种过程或部件。例如，在另选的方法中，可按不同于上述顺序的顺序执行所述阶段，并且可添加、省去或组合不同的阶段。另外，相对于某些配置描述的特征可组合在不同其它配置中。不同的方面和配置的元件可以相似方式组合。另外，技术在发展，并因此许多元件是实例，并且不限制本发明或权利要求的范围。
在描述中给出的特定细节是为了提供实例性配置(包含实施方案)的透彻了解。然而，配置可在不需要这些特定细节的情况下得以实践。例如，为了避免使配置模糊，已在没有不必要的细节的情况下示出了公知的电路、过程、算法、结构以及技术。所述描述仅提供实例性配置，而并不限制权利要求书的范围、适用性、或配置。相反，配置的先前描述将为本领域的技术人员提供能够用于实施所述技术的描述。在不脱离本发明精神或范围的情况下，元件的功能和布置可做出各种变化。
配置可被描述成按流程图或框图描绘的过程。虽然每个都可将操作描述为按顺序的过程，但这些操作中的许多能够平行或并行执行。此外，操作的顺序可重新布置。过程可具有并未包含在附图中的额外步骤。此外，可通过硬件、软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言、或它们的任意组合来实施方法的实例。当在软件、固件、中间件、或微代码中实施的时候，执行必要任务的程序代码或代码区段可被存储在非暂时性计算机可读媒体例如存储媒体中。处理器可执行所述任务。
如本文所用的，包含在权利要求书中的，如在项目列表中使用的前加“至少一个”的“或者”指示分离的列表(disjunctive list)，使得例如“至少一个A、B、或C”的列表意指A或B或C或AB或AC或BC或ABC(即，A和B和C)，或具有一个以上特征的组合(例如，AA、AAB、ABBC等)。
已描述了若干实例配置，在不脱离本发明的实质的情况下，可使用不同的修改、替代构造以及等效物。例如，上述元件可以是较大系统的部件，其中其它规则可优先于本发明的应用，或者以其他方式修改本发明的应用。另外，在考虑上述元件之前、期间或之后，可采用许多步骤。因此，以上描述并不限定权利要求书的范围。

Claims (42)

1.一种用于处理全球导航卫星系统GNSS信号的方法，所述方法包括：
接收来自至少第一GNSS源和第二GNSS源的输入信令；
经由同相I/正交Q混频器处理所述输入信令以获得复合中间信号；
经由与第一频率范围相关联的第一复合滤波器和与第二频率范围相关联的第二复合滤波器来对所述复合中间信号进行滤波，由此分别获得第一实输出信令和第二实输出信令；以及
通过组合所述第一实输出信令与所述第二实输出信令而产生组合的实输出信令。
2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括将所述组合的实输出信令提供到基带信号处理器。
3.根据权利要求2所述的方法，其中将所述组合的实输出信令提供到所述基带信号处理器包括将所述组合的实输出信令提供到所述基带信号处理器的模/数转换器ADC。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一频率范围包括从所述第一GNSS源接收所述输入信令的频率范围，并且所述第二频率范围包括从所述第二GNSS源接收所述输入信令的频率范围。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一频率范围与所述第二频率范围位于系统基带频率的相对侧上并且彼此不成映像。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述滤波包括：
经由所述第一复合滤波器在所述第二频率范围和所述第二频率范围相对于所述系统基带频率的相对范围处提供至少第一级抑制；以及
经由所述第二复合滤波器在所述第一频率范围和所述第一频率范围相对于所述系统基带频率的相对范围处提供至少第二级抑制。
7.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括定义所述第一级抑制和所述第二级抑制，使得所述第一复合滤波器的输出与所述第二复合滤波器的输出之间的频率重叠不超过阈值，其中所述阈值是依据所要滤波器输出信号质量而选择。
8.根据权利要求5所述的方法，其中所述滤波包括配置所述第一复合滤波器和所述第二复合滤波器以在本地振荡器LO频率操作，其中所述LO频率经选择使得所述第一复合滤波器与所述第二复合滤波器的相应输出的频率响应在所述系统基带频率不重叠。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述组合包括组合电流中的所述第一实输出信令与所述第二实输出信令以获得组合的电流信令。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述方法进一步包括经由跨阻放大器TIA将所述组合的电流信令转换成电压信令。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述组合包括：
组合所述第一实输出信令与所述第二实输出信令以获得差分输出信令；以及
将所述差分输出信令转换成单端输出信令。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一GNSS源与第一通信技术相关联，并且所述第二GNSS源与第二通信技术相关联。
13.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一通信技术包括全球定位系统GPS，并且所述第二通信技术包括格洛纳斯。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一GNSS源与第一频带相关联，并且所述第二GNSS源与第二频带相关联。
15.根据权利要求13所述的方法，其中所述第一频带包括L1频带，并且所述第二频带包括L2频带。
16.一种并行多系统全球导航卫星系统GNSS接收器，所述接收器包括：
至少一个GNSS天线，其经配置以接收来自至少第一GNSS源和第二GNSS源的输入信令；
同相I/正交Q混频器，其以通信方式耦合到所述至少一个GNSS天线并且经配置以处理所述输入信令以获得复合中间信号；
第一复合滤波器，其以通信方式耦合到所述I/Q混频器并且经配置以相对于第一频率范围对所述复合中间信号进行滤波以获得第一实输出信令；
第二复合滤波器，其以通信方式耦合到所述I/Q混频器并且经配置以相对于第二频率范围对所述复合中间信号进行滤波以获得第二实输出信令；以及
信号组合器，其以通信方式耦合到所述第一复合滤波器和所述第二复合滤波并且经配置以通过组合所述第一实输出信令与所述第二实输出信令而产生组合的实输出信令。
17.根据权利要求16所述的接收器，其中所述信号组合器以通信方式耦合到基带信号处理器并且经配置以将所述组合的实输出信令提供到所述基带信号处理器。
18.根据权利要求16所述的接收器，其中所述第一频率范围包括从所述第一GNSS源接收所述输入信令的频率范围，并且所述第二频率范围包括从所述第二GNSS源接收所述输入信令的频率范围。
19.根据权利要求18所述的接收器，其中所述第一频率范围与所述第二频率范围位于系统基带频率的相对侧并且彼此不成映像。
20.根据权利要求19所述的接收器，其中：
所述第一复合滤波器经配置以在所述第二频率范围和所述第二频率范围相对于所述系统基带频率的相对范围处提供至少第一级抑制；并且
所述第二复合滤波器经配置以在所述第一频率范围和所述第一频率范围相对于所述系统基带频率的相对范围处提供至少第二级抑制。
21.根据权利要求20所述的接收器，其中定义所述第一级抑制和所述第二级抑制，使得所述第一复合滤波器的输出与所述第二复合滤波器的输出之间的频率重叠不超过阈值，其中所述阈值是依据所要滤波器输出信号质量而选择。
22.根据权利要求19所述的接收器，其中所述第一复合滤波器和所述第二复合滤波器经配置以相对于本地振荡器LO频率操作，其中所述LO频率经选择使得所述第一复合滤波器与所述第二复合滤波器的相应输出的频率响应在所述系统基带频率不重叠。
23.根据权利要求16所述的接收器，其中所述信号组合器进一步经配置以通过组合所述第一实输出信令与所述第二实输出信令来产生组合的输出电流信令。
24.根据权利要求23所述的接收器，其进一步包括跨阻放大器TIA，所述跨阻放大器TIA以通信方式耦合到所述信号组合器并且经配置以将所述组合的输出电流信令转换成组合的输出电压信令。
25.根据权利要求16所述的接收器，其中：
所述信号组合器进一步经配置以通过组合所述第一实输出信令与所述第二实输出信令而产生差分输出信令；并且
所述接收器进一步包括转换级，所述转换级以通信方式耦合到所述信号组合器并且经配置以将所述差分输出信令转换成单端输出信令。
26.根据权利要求25所述的接收器，其中：
所述差分输出信令是差分电流信号；
所述接收器进一步包括跨阻放大器TIA，所述TIA以通信方式耦合到所述信号组合器并且经配置以将所述差分电流信号转换成差分电压信号；并且
所述转换级包括电压转换器，所述电压转换器经配置以将所述差分电压信号转换成单端电压信号。
27.根据权利要求25所述的接收器，其中：
所述差分输出信令是差分电流信号；并且
所述转换级包括电流组合器，所述电流组合器经配置以将所述差分电流信号转换成单端电流信号。
28.根据权利要求16所述的接收器，其中所述第一GNSS源与第一通信技术相关联，并且所述第二GNSS源与第二通信技术相关联。
29.根据权利要求16所述的接收器，其中所述第一GNSS源与第一频带相关联，并且所述第二GNSS源与第二频带相关联。
30.一种用于接收全球导航卫星系统GNSS信号的设备，所述设备包括：
至少一个GNSS天线，其经配置以接收来自至少第一GNSS源和第二GNSS源的输入信令；
同相I/正交Q混频器，其以通信方式耦合到所述至少一个GNSS天线并且经配置以处理所述输入信令以获得复合中间信令；
滤波器装置，其以通信方式耦合到所述I/Q混频器，以用于相对于第一频率范围和第二频率范围对所述复合中间信令进行滤波，由此分别产生第一实输出信令与第二实输出信令；以及
组合器装置，其以通信方式耦合到所述滤波器装置，以用于通过组合所述第一实输出信令与所述第二实输出信令而产生组合的实输出信令。
31.根据权利要求30所述的设备，其中所述组合器装置以通信方式耦合到基带信号处理器并且包括用于将所述组合的实输出信令提供到所述基带信号处理器的装置。
32.根据权利要求30所述的设备，其中所述第一频率范围包括从所述第一GNSS源接收所述输入信令的频率范围，并且所述第二频率范围包括从所述第二GNSS源接收所述输入信令的频率范围。
33.根据权利要求32所述的设备，其中所述第一频率范围与所述第二频率范围位于系统基带频率的相对侧并且彼此不成映像。
34.根据权利要求33所述的设备，其中所述滤波器装置包括：
用于通过在所述第二频率范围和所述第二频率范围相对于所述系统基带频率的相对范围处提供至少第一级抑制来产生所述第一实输出信令的装置；以及
用于通过在所述第一频率范围和所述第一频率范围相对于所述系统基带频率的相对范围处提供至少第二级抑制来产生所述第二实输出信令的装置。
35.根据权利要求34所述的设备，其中定义所述第一级抑制和所述第二级抑制，使得所述第一复合滤波器的输出与所述第二复合滤波器的输出之间的频率重叠不超过阈值，其中所述阈值是依据所要滤波器输出信号质量而选择。
36.根据权利要求34所述的设备，其中所述滤波器装置相对于本地振荡器LO频率操作，并且其中所述LO频率经选择使得所述用于产生所述第一实输出信令的装置与所述用于产生所述第二实输出信令的装置的相应输出的频率响应在所述系统基带频率不重叠。
37.根据权利要求30所述的设备，其中所述滤波器装置包括第一复合滤波器和第二复合滤波器，其中所述第一复合滤波器经配置以产生所述第一实输出信令，并且所述第二复合滤波器经配置以产生所述第二实输出信令。
38.根据权利要求30所述的设备，其中所述组合的实输出信令包括输出电流信令。
39.根据权利要求38所述的设备，其进一步包括跨阻放大器TIA，所述TIA以通信方式耦合到所述组合器装置并且经配置以将所述输出电流信令转换成电压信令。
40.根据权利要求30所述的设备，其中所述组合器装置包括：
用于组合所述第一实输出信令与所述第二实输出信令以获得差分输出信令的装置；以及
用于将所述差分输出信令转换成单端输出信令的装置。
41.根据权利要求30所述的设备，其中所述第一GNSS源与第一通信技术相关联，并且所述第二GNSS源与第二通信技术相关联。
42.根据权利要求30所述的设备，其中所述第一GNSS源与第一频带相关联，并且所述第二GNSS源与第二频率带相关联。
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ALEXANDER RUGAMER ET AL.: "An Integrated Overlay Architecture Based Multi-GNSS Front-end", 《POSITION LOCATION AND NAVIGATION SYMPOSIUM,2012 IEEE/ION》 *

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