CN105122657B - 具有散置频率分配的同时信号接收机 - Google Patents

Abstract

给出了能够至少将第一路径上的在第一频带中的第一RF信号下变频以提供第一IF信号的方法和电路。第二路径上的在第二频带中的第二RF信号可以被下变频以提供第二IF信号。第一IF信号和第二IF信号被散置在频域中，并且第一频带不同于第二频带。组合器可以组合第一IF信号和第二IF信号的至少一部分以在输出信号路径上提供经组合信号以用于由数字处理电路接收。第一IF信号或第二IF信号可以是零IF(ZIF)、甚低IF(VLIF)或者低IF(LIF)信号。

Description

具有散置频率分配的同时信号接收机

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年3月8日递交的美国专利申请序列号13/791,048的权益，其通过援引纳入于此。

技术领域

本公开涉及对频带中的信号的处理。

背景

各种无线和非无线信号被用来与设备或装备通信。信号可包括但不限于电信信号、定位信号、数据通信信号、传感器信号和其他类型的信号。各种频带被用于电信信号、定位信号、数据通信信号、传感器信号和其他类型的信号。这些信号可能基于它们的频率和其他特性在彼此之间产生干扰。相应地，常规系统通常对于不同频带中的信号有专用的信号路径。

根据信号的一个示例，定位信号被使用在导航系统(包括但不限于全球导航卫星系统(GNSS))中。GNSS的类型包括全球定位系统(GPS)、全球导航卫星系统(GLONASS)、北斗导航系统、伽利略定位系统以及其他地区性导航系统。

GNSS通常为定位信号使用特定的信号载波频率。例如，GPS当前使用GHz范围中的频率处的L1和L2信号。GPS的预见扩展可包括1176.45MHz处的L5信号。一些GLONASS信号也位于GHz范围(例如，GLONASS L1(下文中为R1)和GLONASS L2(下文中为R2))中。下表1提供了L1、L2、R1和R2信号的参数。伽利略系统预见了以下频率为中心的信号的使用：15742MHz(L1)、1589MHz(E1)、1561MHz(E2)、1676.12MHz(E5a)、1207.140MHz(E5b)和1278.75MHz(E6)。表1中所示的以及以上所列的每个频带可要求专用RF接收电路。

表1

可期望在多个频带中接收GNSS信号以使得GNSS接收机在有噪或封闭环境中更多用且更稳定。例如，常规GPS接收机已包括了接收L1和L2信号两者的能力，从而在L1信号不可用时L2信号能被使用。此类接收机使用了分别的模拟处理电路或者使用了空间和时间复用来接收L1和L2信号两者。使用分别的电路来接收L1和L2信号增加了接收机的尺寸、成本和重量。使用分别的电路还要求分别的模拟信号路径，这增加了接收机内的组件的引脚计数。空间和时间复用的使用可能使得与信号接收相关联的分辨率降级。

GNSS接收机已被集成入各种产品中，诸如移动电话、智能电话、平板、上网本、膝上型计算机、汽车等。将会期望将多种类型的GNSS接收机包括在产品中以提供具有更大多用性和稳定性的导航操作。例如，一种类型的GNSS可能在特定区域中不可用或者某个GNSS的信号可能被扰乱，并且可能期望要使用另一类型的GNSS或另一GNSS信号。然而，将更多类型的GNSS接收机集成到产品中增加了这些产品的尺寸、成本和重量。例如，每个类型的GNSS有分别的模拟信号处理器增加了产品的尺寸、成本和重量。进一步，每个GNSS和个GNSS信号有分别的模拟信号路径增加了产品内的引脚计数并且给接口产品增加了多个模数转换器(ADC)。

概述

一示例性实施例涉及一种方法。该方法包括至少将第一路径上的在第一频带中的第一信号下变频以提供第一IF信号。该方法还可包括至少将第二路径上的在第二频带中的第二信号下变频以提供第二IF信号。第二信号可包括第二基带信号。第一IF信号和第二IF信号被散置在频域中，并且第一频带不同于第二频带。该方法可进一步包括组合第一IF信号和第二IF信号的至少一部分以在输出信号路径上提供经组合信号以用于由数字处理电路接收。

另一示例性实施例涉及一种电路。该电路包括下变频器，该下变频器配置成将第一路径上的在第一频带中的第一信号下变频以提供第一IF信号并且将第二路径上的在第二频带中的第二信号下变频以提供第二IF信号。第一IF信号和第二IF信号被散置在频域中，并且第一频带不同于第二频带。该电路进一步包括配置成组合第一IF信号和第二IF信号的至少一部分的组合器、以及配置成在模拟信号路径上输出经组合信号的驱动器。在某些实施例中，第一IF信号可以是零IF(ZIF)、甚低IF(VLIF)、或者低IF(LIF)信号。

另一示例性实施例涉及一种设备。该设备包括用于将两个或更多GNSS信号下变频以提供被散置在频域中的两个或更多个经下变频的信号的装置，以及用于组合这两个或更多个经下变频的信号以创建用于由数字信号处理器接收的经组合信号的装置。这两个或更多GNSS信号可以在不同频带中。

另一示例性实施例涉及一种存储计算机程序的非瞬态计算机可读存储介质，该计算机程序当在设备上执行时使得该设备执行一过程，该过程包括下变频被散置在频域中的两个或更多个GNSS信号。该过程可以组合这些经下变频的GNSS信号以创建包括这两个或更多个GNSS信号的基带信号的散置的经组合信号。

附图简述

图1a是根据示例性实施例的信号接收机及其相关环境的示意图。

图1b是根据示例性实施例的用于接收和处理信号的方法步骤的流程图。

图2a是根据示例性实施例的图1a中所解说的信号接收机的模拟部分和数字部分的示意电路图。

图2b是根据另一实施例的图1a中所解说的信号接收机的模拟部分和数字部分的示意电路图。

图2c是根据再一实施例的图1a中所解说的信号接收机的模拟部分和数字部分的示意电路图。

图3a示出了解说根据示例性实施例的可由图1a、2a和2c中的模拟部分生成的输出信号的图表。

图3b示出了解说根据另一实施例的可由图1a、2a和2c中的模拟部分生成的输出信号的图表。

图3c示出了解说根据另一实施例的可由图1a、2a和2c中的模拟部分生成的输出信号的图表。

图3d示出了解说根据另一实施例的可由图1a和2b中的模拟部分生成的输出信号的图表。

图4是根据示例性实施例的用于接收信号的方法步骤的流程图。

图5是根据另一示例性实施例的用于接收和数字地处理信号的方法步骤的流程图。

详细描述

贯穿本说明书引述的“一个示例”、“一个特征”、“一示例”或“一特征”意指结合该特征和/或示例所描述的特定特征、结构或特性可被包含在所要求保护的主题内容的至少一个特征和/或示例中。由此，短语“在一个示例中”、“在一个实施例中”、“一示例”、“在一个特征中”或“一特征”贯穿本说明书在各处的出现并非必然地全部引述同一特征和/或示例。此外，这些特定特征、结构或特性可在一个或更多个示例和/或特征中加以组合。虽然在以下针对GSP信号和特定频带描述了各种示例，但是其并非以限定方式提供，并且权利要求可应用于所有类型的信号和接收机，除非在权利要求内被明示地限定于特定类型的接收机和信号。

在本文中所描述的实施例的上下文中，术语“接收机”和“GNSS接收机”可指代完整的自含式接收机设备，但也可指代被包括在复杂设备中的模块，例如移动或蜂窝电话中的GNSS(例如，GPS、GLONASS等)模块、汽车报警器、PDA(便携式数字助理)等等。以上术语还可以指可借助恰适总线(例如GPS PC卡等)来与宿主设备相连接的可插设备。

在本文所描述的实施例的上下文中，术语“接收机”和“GNSS”接收机也应当被理解为包括一个或多个集成电路，其被安排成实现如以上所定义的GNSS接收机(例如，GPS、GLONASS、北斗系统，或本地或地区性导航系统、或者其他类型的GNSS接收机或完整模块)。

在参考图1a的一个实施例中，通信系统100包括配置成从卫星103a-x、基站1-4、伪卫星等接收信号的设备120。设备120可以是任何类型的信号处理设备。根据一个实施例，设备120是能被集成到更大产品或系统中的有GNSS能力的设备。在一些实施例中，设备120可以是便携式设备(诸如但不限于蜂窝电话、智能电话、平板、膝上型计算机)，并且可包括未在本文中描述的各种其他组件。

设备120包括天线142、天线144和接收机130。虽然被示为两个分别的天线142和144，但是天线142和144能够被组合成具有一个或多个振子的单个天线。在一个实施例中，接收机130包括模拟前端或模拟信号处理器150、以及数字信号处理器170。模拟信号处理器150被耦合到与天线142相关联的信号路径143以及与天线144相关联的信号路径145。模拟信号处理器150经由模拟信号路径160被耦合到数字信号处理器170。

在一个实施例中，设备120被有利地配置成处理来自单个GNSS系统的不止一个GNSS信号和/或来自不止一种类型的GNSS的信号。在一个实施例中，设备120可以使用同一模拟前端(例如，处理器150)处理来自GPS的L1和L2信号和来自GLONASS的R1和R2信号。虽然提到了GPS和GLONASS，但是设备120可被配置成处理来自其他源的信号，诸如其他类型的GNSS，包括但不限于与北斗导航系统、伽利略定位系统和其他地区性或本地导航系统相关联的信号。

模拟信号处理器150包括下变频器152、信号路径154、信号路径156和组合器158。模拟信号处理器150被配置成从天线142和144接收信号(例如，定位信号，诸如但不限于GNSS L1/R1、L2/R2信号，和/或其他信号)并且执行模拟信号处理以在模拟信号路径160处创建要给数字信号处理器170的模拟输出信号。数字信号处理器170将此模拟输出信号转换成数字信号，并且处理该数字信号以用于导航、目标导向、和/或定位操作。在一个实施例中，模拟信号处理器150被配置成接收多个不同类型的信号并且处理这些信号，以使得在数字信号处理器170与模拟信号处理器150之间仅有单个链路或路径160。在一个实施例中，路径160可包括多个导体，诸如，用于与经调制卫星信号相关联的差分式I和Q信号的四个导体路径。替换地，路径160可以是导体对或单个导体。设备120的实施例可以有利地配置成稳定地执行导航、目标导向和/或定位操作，而同时又优化接收机130以实现较低的引脚计数、大小和功率使用。

在一个实施例中，下变频器152可以接收两个或更多信号并且将每个信号散置在频域中，以使得每个信号不与任何其他信号交叠。在一些示例实施例中，下变频器152被配置成将第一信号的基带信号置于零IF(ZIF)(例如，0MHz)、甚低IF(VLIF)(例如，±1MHz)、或者低IF(LIF)0MHz(ZIF)(例如，±3MHz)处。在该实施例中，第一信号的基带信号可以被散置成远离第二信号。第一信号在路径154上被传送到组合器158，并且第二信号在路径156上被传送到组合器158。在一个实施例中，组合器158在路径160上递送经组合信号，包括基带(BB)信号(例如，L1/R1和L2/R2 BB信号)以减少模拟信号处理器150与数字信号处理器170之间的接口线(和/或引脚)的数目。在一个实施例中，组合器158组合这些信号，以使得这些信号如图3a中所示的那样在频域中保持分开。组合器158可以在电压域或电流域中组合路径154和156上的信号。组合器158可以在路径160上将信号输出到数字信号处理器170中的模数转换器。在示例实施例中，数字信号处理器170可以位于与模拟信号处理器150不同的物理芯片上。替换地，数字信号处理器170在与模拟信号处理器相同的芯片上。在一个实施例中，组合器158可以是基带电流模式组合器。

根据一个实施例，设备120可以配置成确定某些GNSS信号正被扰乱、干扰、或不能胜任用于导航、目标导向和/或定位操作。在示例实施例中，L1/R1频带中的定位信号可能被扰乱或具有不良信号质量。在一个实施例中，作为响应，设备120可以确定需要L2/R2频带以继续确定该设备的位置，并且模拟信号处理器150能提供L2/R2频带中的收到信号而没有复用和信号降级。在另一实施例中，L2/R2频带可以在没有L1/R1扰乱信号的情况下被使用。

来自各种类型的发射机的信号可以扰乱或干扰GNSS信号。例如，L1信号可能被其他信号(诸如但不限于，788MHz(B13/14)处的二次谐波信号、被1851MHz(PCS)和1783MHz(AWS)互调的信号、被2.4GHz(WLAN)和825MHz(蜂窝小区)互调的信号等等)扰乱或干扰。可以通过同时的L1/L2和/或R1/R2接收来避免L1/R1扰乱。L2干扰避免可以结果得到反扰乱和差分式GNSS(例如，GPS)方案。然而，同时的L1/L2信号接收可以导致常规接收机中面积、使用的功率、和引脚的增加。在一个实施例中，具有针对散置频率分配来配置的本机振荡器(LO)的下变频器被有利地用在模拟处理器150中。在一个实施例中，来自天线142和144的信号可以通过恰适地选取LO频率来被下变频，以使得在中频信号(IF)的频域中，L2信号的基带信号被置于L1和/或R1的基带信号之间。

参见图1b，根据一示例实施例示出了用于处理信号的方法180的流程图。在一个实施例中，这些信号可以是包括一个或多个GPS信号的GNSS定位信号，但是任何类型的信号都能够被用在方法180中。方法180包括可以在模拟处理器150中实现的步骤182。在一个实施例中，步骤182可以由下变频器205(图2a)、混频器243和244(图2b)、或混频器283和284(图2c)实现。在步骤182，在一个实施例中，下变频器使用本机振荡器混频方案来将这两个信号之一下变频成LIF、VLIF或ZIF信号，并且将这两个信号中的另一个下变频成IF信号。本机振荡器频率被选取以恰适地将这些信号下变频到恰适的频带。在步骤184，在一个实施例中，模拟信号处理器组合第一IF信号和第二IF信号的至少一部分以在输出信号路径上提供经组合的信号以用于由数字信号处理器接收。在步骤186，在一个实施例中，在共用模数转换器(ADC)接收此经组合的IF信号之后，数字信号处理器可以同时滤波和解调该信号。在一个实施例中，经组合的信号可以由在电流模式中操作的共用驱动器或放大器来向ADC提供。在另一实施例中，驱动器可以在电压模式中操作。

参见图2a，接收机130包括模拟信号处理器150、模拟信号路径161和数字信号处理器170。接收机130配置成处理来自一个或多个GNSS系统的信号。在一些实施例中，接收机130被配置成处理GPS L1/L2频带和GLONASS R1/R2频带(例如，模拟信号的两个或更多个、或者四个或更多个不同的带宽)。

在处理了这些不同带宽的信号之后，模拟信号处理器150可以在模拟信号路径161上生成向数字信号处理器170递送的单个信号。在一个实施例中，模拟信号路径161可以具有单个导体或用于差分信号的导体对。模拟信号处理器150包括一个或多个前端电路201、203，下变频器205，两个或更多个滤波器210和212(例如，基带或IF滤波器)，组合器214和输出驱动器216(例如，基带或IF输出驱动器)。数字信号处理器170包括生成单个数字信号的单个模数转换器220，该单个数字信号由数字下变频器221下变频。基带处理器224、226、228、230和232配置成从数字下变频器221生成的输出提取具有恰适类型的原始带宽的信号。在一些实施例中，基带处理器224、226、228、230和232配置成提取原始属于四个或更多不同模拟频带的数字信号。取决于系统准则和设计规范，可以利用更少或更多的基带处理器。

在一个实施例中，由前端电路201和203在路径143和145处接收两个信号。在一个实施例中，路径143和145上的信号可以同时从天线142和144接收。在一个实施例中，前端电路201和203可以放大这些同时接收到的信号(例如，RF信号，诸如L1/R1和L2/R2信号)。在一些实施例中，前端电路201和203可包括前置滤波器(例如，在下变频滤波器之前)、低噪声放大器(LNA)和增益电路。这些前置滤波器的中心可以趋向L1/R1和L2/R2频带。在其他实施例中，RF前端电路201和203可以随天线142和144一起放置。

下变频器205使用两个不同的本机振荡器，或者使用下变频频率被修改以将来自电路201和203的信号下变频的同一本机振荡器。在一个实施例中，这些信号被下变频到基带或中频(IF)并且在路径207和209上提供。在一个实施例中，路径207和209上的信号之一被下变频成零IF(ZIF)、甚低IF(VLIF)或低IF(LIF)信号，而另一信号被下变频到-25MHz与+24MHz之间并且落在ZIF、VLIF和LIF范围之外的频率范围。替换的频率范围包括-20.6MHz到+16MHz、-18.6MHz到+14MHz、-14.6MHz到+12MHz等。在一个实施例中，下变频器205配置成使用ZIF、VLIF或LIF频谱之一将经下变频的L2频率散置在经下变频的L1和R1频谱之间。在一个实施例中，图1、2a和2c中所示的电路生成具有正和负频率两者的模拟信号。图2b中所示的电路生成具有正频率的模拟信号。在一个实施例中，如参考图3d所讨论的，图2b中所示的电路不能生成具有负频率的信号。

在一个实施例中，下变频器205可以接收两个或更多个GNSS信号并且将每个信号散置在频域中，以使得每个信号不与任何其他信号交叠。在一些示例实施例中，下变频器205被配置成将L2信号的基带信号(L2 BB信号)置于0MHz(ZIF)、±1MHz(VLIF)、或±3MHz(LIF)处。在该实施例中，L1信号的基带信号(L1 BB信号)可以被散置成远离L2 BB信号。

在一个实施例中，路径207和209各自可以是用于经下变频信号的I和Q分量的两个有线路径，或者用于经下变频信号的I和Q分量的四个有线差分路径。在一个实施例中，在下变频之后，经下变频的信号分别在路径207和209上由滤波器210和212滤波，并且由组合器214组合。在一个实施例中，滤波器210和212可以是低通、带通、或高通滤波器以选择性地放行ZIF、VLIF或LIF信号。在一个实施例中，滤波器210和212中的一个是基带或ZIF、VLIF或LIF滤波器，并且滤波器210和212中的另一个是具有在LIF与IF之间的范围的滤波器。组合器214可以是电流模式基带滤波器或电压模式组合器。

在一个实施例中，滤波器210从接收自下变频器205的L2和/或R2信号中滤出高频扰乱和谐波。在一个实施例中，滤波器212从接收自下变频器205的L1和/或R1信号中滤出高频扰乱和谐波。

路径211和213上的信号由组合器214组合并且结果所得的信号跨路径215被提供到输出驱动器216。驱动器216将经组合的信号提供到路径161以用于由数字信号处理器170接收。模数转换器220将路径161上的模拟信号转换成数字信号以用于由基带处理器224、226、228、230和232处理。

在该实施例中，L1 BB信号可以位于离0MHz为-13.6MHz处。在另一实施例中，下变频器205可以将L1 BB信号定位在0MHz处并且将L2 BB信号定位在-13.6MHz处。在其他实施例中，被散置可以意味着在这两个或更多个信号被下变频后，每个信号不与任何其他信号的带宽交叠。在一些实施例中，被散置的信号在频域中是不互相交叠的。下变频器205可以包括一个或多个本机振荡器，每个本机振荡器被配置成生成具有用于降低原始RF信号的频率的匹配频率的信号。例如，在一个实施例中，为了将L2 BB信号从1227.6MHz下变频成VLIF+1MHz信号，下变频器205中的本机振荡器被配置成生成具有1226.6MHz频率的信号，以使得仅有+1MHz信号余留。如以上所提到的，图1a、2a和2c中所示的电路生成具有正和负频率两者的模拟信号。在一个实施例中，图2b中所示的电路生成具有正频率的模拟信号。在一个实施例中，如由图3d所解说的，图2b中所示的电路不能生成具有负频率的信号。

在一个实施例中，组合器214在路径215上递送经组合信号，其包括BB信号(例如，L1/R1和L2/R2 BB信号)，以减少模拟信号处理器150与数字信号处理器170之间的接口线(和/或引脚)的数目。在一个实施例中，组合器214组合这些信号，以使得这些信号如图3a中所示的那样在频域中保持分开。组合器214可以在电压域或电流域中组合信号211和213。组合器214可以在路径215上向输出驱动器216输出信号，输出驱动器216经由路径161向转换器220的模数转换器输入来输出模拟信号。在示例实施例中，数字信号处理器170可以位于与模拟信号处理器150不同的物理芯片上。在一个实施例中，组合器214可以是基带电流模式组合器。

在一个实施例中，模拟输出路径161递送L1/R1和L2/R2 BB信号两者。在一些实施例中，模拟路径161提供正交(I和Q)BB信号。在其他实施例中，路径161可以是包括并行递送信号的多个物理连接的总线。在另一实施例中，路径161可以是连接数字信号处理器170中的模数转换器220与模拟信号处理器150中的输出驱动器216的单个有线或差分路径。在一个实施例中，L1/R1和L2/R2 BB信号在这些信号被接收时并不是空间上或时间上被复用的。

数字信号处理器170包括各种组件，这些组件包括模数转换器(ADC)220、基带处理器224、226、228、230和其他处理器232。如以上所提到的，数字信号处理器170可以位于与模拟信号处理器150不同的物理芯片上。模数转换器(ADC)220可以是配置成处置包括GNSS在内的所有定位信号的GNSS模数转换器。在其他实施例中，ADC 220不是分样转换器，作为替代，ADC 220是奈奎斯特或过采样率转换器。在一个实施例中，数字信号处理器170具有接收模拟信号的单个、差分或正交输入线，并且接收到的信号作为输入被提供到单个路径ADC220。在将模拟信号转换到数字信号之后，基带处理器BP(L1)224可以对与L1 BB频带对应的数字数据进行匹配滤波。在将模拟信号转换到数字信号之后，基带处理器BP(R1)226可以对与R1 BB频带对应的数字数据进行匹配滤波。在将模拟信号转换到数字信号之后，基带处理器BP(L2)228可以对与L2 BB频带对应的数字数据进行匹配滤波。其他基带处理器232可以对其他GNSS频带进行匹配滤波。处理器170能够对在路径161上接收到的信号或诸信号执行附加操作而不脱离本发明的范围。

处理器170可与模拟信号处理器150集成并且处理器170可实现在一个或更多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、电子器件、设计成执行本文中所描述的功能的其他器件、和/或其组合内。处理器150和/或170可包括任何类型的存储器，其可以被启用以存储用于执行本文中所描述的过程的数据和/或指令的形式的信息。作为示例而非限定，存储器可被包括在制品中，且可包括非瞬态形式的存储器、一个或更多个光学数据存储碟、一个或更多个磁性存储盘或带等。

相应地，在一个实施例中，图2a中的电路实现各种优势，包括将不止一种类型的GNSS接收机集成到产品中而不增加这些产品的尺寸、成本和重量。例如，图2a中的电路具有用于所有类型的GNSS的单个模拟信号处理器150，并且由此不会因要求多个模拟处理器而增加产品的尺寸、成本和重量。进一步，在一个实施例中，图2a中的电路具有用于所有期望的GNSS的单个模拟信号路径161以减少该产品内的引脚计数，并且使用单个模数转换器220(ADC)来接口该产品。

图2b解说了根据另一实施例的用于接收机130的模拟信号处理器240和数字信号处理器271。模拟信号处理器240和数字信号处理器271类似于以上所讨论的模拟信号处理器150和数字信号处理器170。模拟信号处理器240包括配置成接收一个或多个信号的电路。例如，在一个实施例中，来自天线142和144(图1a)的路径143和145上的信号被示为最初正由模拟信号处理器240接收。虽然图2b中示出了两个信号，但是在一个实施例中，模拟信号处理器240可以接收更多信号。在另一实施例中，一根信号线可以能够向模拟信号处理器240提供该一个或多个信号。在一个实施例中，路径143和145上的接收自天线142和144的信号最初分别由RF前端电路241和RF前端电路256接收。RF前端电路241和256可以按与前述RF前端电路201和203类似的方式操作。

在一个实施例中，RF前端电路241和256可放大被同时接收到并且持续量化的RF信号。在一些实施例中，RF前端电路241和256可包括低噪声放大器(LNA)和增益块。在其他实施例中，RF前端电路241和256可以随天线142和144一起放置。在一些实施例中，RF前端电路241和256包括中心趋向定位信号、电信信号或期望要接收的另一类型的信号的预选器滤波器。例如，电路241中的预选器滤波器可以具有中心趋向定位信号的频率，诸如但不限于L2频带和/或R2频带，并且电路256中的预选器滤波器可以中心趋向定位信号的频率，诸如但不限于L1频带和/或R1频带。

来自RF前端电路241和256的结果所得的信号可以通过使用混频器243和258被分路成路径247和362处的同相(I)信号并且通过使用混频器244和259被分路成路径248和263处的正交相位(Q)信号。在一个实施例中，将信号划分成I和Q分量允许处理在负频率处的信号。

混频器243所提供的BB信号的频率可以由输入245处的本机振荡器信号控制。混频器244所提供的BB信号的频率可以由输入246处的本机振荡器信号控制。在一个实施例中，混频器243将RF信号乘以同相LO，并且将结果所得的同相信号递送到滤波器249。在一个实施例中，混频器244将RF信号乘以正交LO，并且将结果所得的正交信号递送到滤波器250。在一个实施例中，混频器243和244配置成将接收到的信号下变频到与关联于混频器258及259的频率不同的频率。在其他实施例中，混频器243和244配置成基于确定混频器258和259所提供的信号的频率并选取不同频率来下变频到某一频率。

滤波器249(例如，IF或基带滤波器)从接收自混频器243的同相L2和/或R2信号滤出高频扰乱信号以及可能是期望信号的谐波的其他信号。在一个实施例中，滤波器250(例如，基带或IF滤波器)从接收自混频器244的正交L2和/或R2信号滤出高频扰乱信号以及可能是期望信号的谐波的其他信号。在对信号进行滤波之后，信号被递送到多相滤波器251，该多相滤波器251组合I和Q分量以形成路径252上的信号。在一个实施例中，路径252上的信号被递送到组合器253或由组合器253接收。组合器253执行参考图2a所讨论的组合器214类似的功能。

在一个实施例中，前端电路256接收路径145上的信号。在一个实施例中，前端电路256用与前端电路241相类似的方式处理信号145以生成路径257上的信号。混频器258和259分别用与混频器243和244相类似的方式处理信号。混频器258和259可以在各自相应的输入260和261处接收本机振荡器信号，并且执行对信号的下变频并且把信号分离成它们的I和Q分量。混频器258和259可以将信号下变频到与关联于混频器243和244的频率不同的频率。在将路径257上的信号下变频并分离后，路径262和263上的信号分别被递送到滤波器264和265。滤波器264和265(例如，IF或基带滤波器)执行与滤波器249和250相类似的功能。来自滤波器264和265的信号被传递到多相滤波器266。多相滤波器266执行如以上针对多相滤波器251所讨论的类似的功能。多相滤波器266生成路径267上的信号，该信号被提供到组合器253。

根据一个实施例，在接收了路径252和267上的信号之后，组合器253按与以上所描述的组合器214相类似的过程执行对两个信号的电流组合。根据一个实施例，组合器253组合被散置并且不在频域中交叠的这两个信号。路径254上的信号可以被递送到输出驱动器255，输出驱动器255可以生成将与路径143和145相关联的BB信号二者组合起来的单个信号路径。

模拟信号路径270在单个模拟输出路径270上递送与路径143和145相关联的BB信号(例如，L1/R1和L2/R2 BB信号)两者。在某些实施例中，路径270可以是单线，差分线对、或者包括并行递送信号的多个物理连接的总线。在一个实施例中，路径270可以是连接数字信号处理器271中的模数转换器272与来自模拟信号处理器240的输出驱动器255的单线。在一示例性实施例中，路径143和145上的L1/R1和L2/R2 BB信号并不在这些信号被接收之后在处理器240中被空间或时间复用。在接收了路径270上的信号之后，模数转换器272可以将模拟信号转换成数字信号并且将数字信号递送到数字下变频器273。在一个实施例中，数字下变频器273可以进一步将来自模数转换器272的信号下变频。数字下变频器273允许感兴趣的频带沿频谱下移，以使得采样率、滤波器要求和数字处理负荷被减小。

相应地，在一个实施例中，图2b中的电路实现各种优势，包括将不止一种类型的GNSS接收机集成到产品中而不增加这些产品的尺寸、成本和重量。例如，在一个实施例中，图2b中的电路具有用于所有类型的GNSS的单个模拟信号处理器240，并且由此不增加产品的尺寸、成本和重量。进一步，在一个实施例中，图2b中的电路具有用于所有期望的GNSS的单个模拟信号路径270以减少产品内的引脚计数，并且使用单个模数转换器(ADC)272。

图2c解说了模拟信号处理器280和数字信号处理器300。模拟信号处理器280包括前端电路281、295，混频器283、284、297和299，基带滤波器289、290、334和355，组合器292、339、以及模拟输出驱动器294和340。数字信号处理器300包括两个或更多个I、Q模数转换器342和343、数字复下变频器344以及基带处理器274、275、276、277和278。

如以上针对图2a和2b所讨论的，前端电路281和295分别用与前端电路201和203相类似的方式处理信号。附加地或替换地，前端电路281和295分别用与前端电路241和256相类似的方式处理信号。混频器283和284用与参考图2b所讨论的混频器243和244相类似的方式处理信号。混频器297和299用与参考图2b所讨论的混频器258和259相类似的方式处理信号。

滤波器29和290(例如，基带或IF滤波器)接收信号287和288并且用与滤波器249和250相类似的方式处理它们。滤波器334和335接收信号332和333，并且用与滤波器264和265相类似的方式处理它们。

在图2c中，代替如参考图2b所讨论地组合I和Q信号的是，模拟信号处理器280包括组合这两个或更多个不同信号的I分量且组合这两个或更多所接收到信号的Q分量的两个或更多个组合器(例如，组合器292和339)。组合器292和339可以在路径293a和293b上向模拟输出驱动器294和340提供信号。在示例实施例中，输出驱动器294可以向数字信号处理器300递送来自路径143和145上的两个不同信号的经组合I分量。在示例实施例中，输出驱动器340可以向数字信号处理器300递送来自路径143和145上两个不同信号的经组合Q分量。

数字信号处理器300可包括模数转换器342和343、数字复下变频器344和基带处理器274、275、276、277和278。复下变频器344接收I分量和Q分量并且提供用于基带处理器274、275、276和278的信号。在一个实施例中，变频器344从同相ADC 342和正交相位ADC 343接收IF信号，并且为基带处理器274、275、276、277和278提供以零频为中心的基带复信号。不像数字下变频器221和273的是，数字复下变频器344接收两个信号(诸如，同相和正交信号)并且输出以零频为中心的基带复信号。

相应地，在一个实施例中，图2c中的电路达成各种优势，包括将不止一种类型的GNSS接收机集成到产品中而不增加这些产品的尺寸、成本和重量。例如，在一个实施例中，图2b中的电路具有用于所有类型的GNSS的单个模拟信号处理器280，并且由此不增加产品的尺寸、成本和重量。进一步，图2c中的电路具有两个模拟信号路径295和341(一个用于同相信号，并且一个用于正交信号)以减少产品内的引脚计数，并且使用两个模数转换器(ADC)342和343(一个用于同相信号，并且一个用于正交信号)。

图3a示出了解说频谱中的模拟基带输出的图表。图3a解说了一个实施例中的模拟输出路径160(图1a)处的经组合信号。如图3a中所示，在一个实施例中，包含L2 BB信号的ZIF、LIF或VLIF信号302被(散置地)置于包含以-13.6MHz为中心的L1 BB信号的IF信号301与包含以+12MHz为中心的R1 BB信号的IF信号303之间。取决于ZIF、VLIF或LIF的放置，信号302可以被散置在不同位置上。使用图3a中所示的放置，即使在L1信号被扰乱或者不可用时，接收机130仍能继续接收L2信号。

在其他实施例中，信号301、信号302和信号303在频域中的位置或放置可以被切换或互换。例如，在一个实施例中，包含L1 BB信号的信号可以被下变频到0MHz，包含L2 BB信号的信号可以被下变频到-13.6MHz，并且包含R1 BB信号的信号可以被下变频到+12MHz。在另一个实施例中，包含L1 BB信号的信号被下变频到12MHz，包含L2 BB信号的信号被下变频到-13.6MHz，并且包含R1 BB信号的信号被下变频到0MHz。在另一个实施例中，包含L1 BB信号的信号被下变频到-13.6MHz，包含L2 BB信号的信号被下变频到+13MHz，并且包含R1 BB信号的信号被下变频到0MHz。相应地，有各种置换(例如，在ZIF、LIF和VLIF之一的情形中，P(4,3)等于总共24种放置)是可能的。进一步，可以利用不同于12.0MHz和-13.6MHz的其他位置。

其他GNSS信号可以被添加或替代信号301、信号302和信号303。在其他实施例中，其中一个或多个GNSS信号是不使用的，例如，包含R1 BB信号的信号可以被滤出，并且包含L2 BB信号的信号以及包含L1的信号被下变频。在一个示例中，包含L2 BB信号的信号可以被下变频到0MHz，并且包含L1 BB信号的信号可以被下变频到-13.6MHz。在另一个示例中，包含L1 BB信号的信号可以被下变频到0MHz，并且包含L2 BB信号的信号可以被下变频到-13.6MHz。在又一实施例中，包含L1 BB信号的信号可以被下变频到0MHz，并且包含L2 BB信号的信号可以被下变频到13MHz。在再一实施例中，包含L2 BB信号的信号可以被下变频到0MHz，并且包含L1 BB信号的信号可以被下变频到13MHz。

图3b解说了一个实施例中模拟输出路径160(图1a)处的经组合信号。如图3b中所示，在一个实施例中，包含L2 BB信号的ZIF信号701被下变频到-13.6MHz处的包含L1 BB信号的IF信号302与+13MHz处的包含R1 BB信号的IF信号703之间。取决于ZIF、VLIF或LIF的放置，信号701可以被散置在不同位置上。

图3c示出了解说包含GLONASS R1 BB信号的IF信号803和包含L1 BB信号的IF信号801的位置的实施例。在该实施例中，信号803位于-13.6MHz处，信号801位于+13MHz处，并且包含L2 BB信号的信号802是ZIF、VLIF或LIF信号。

图3d示出了解说包含GLONASS R1 BB信号的IF信号813与包含L1 BB信号801的IF信号811的位置的实施例。在该实施例中，信号813位于+20MHz处，信号811位于+7MHz处，并且包含L2 BB信号的信号812是ZIF、VLIF或LIF信号。在一个实施例中，图2b中所示的接收机130生成图3d中所示的信号。如以上所提到的，在一个实施例中，图2b中的接收机130生成具有正频带的信号。

虽然图3a-3d中示出了三个信号，但是可以使用更大数目的信号。接收到的每个信号可以被散置在频域中。在一个实施例中，下变频器和本机振荡器是针对所有其他信号的频率来配置的，以使得当这些信号被组合时，这些信号不会交叠。

图4是根据一示例性实施例的用于处理信号(诸如GNSS定位信号)的方法390的流程图。在一个实施例中，GNSS定位信号包括一个或多个GPS信号。方法390包括可以在模拟处理器150中实现的步骤392。在一个实施例中，步骤392可以由下变频器205(图2a)、混频器243和244(图2b)或混频器283和284(图2c)实现。在步骤392，至少有第一RF路径(例如，路径143)上的在第一频带中的第一RF信号被下变频以提供第一IF信号。在步骤394，第二路径(例如，路径145)上的在第二频带中的第二RF信号被下变频以提供第二IF信号。在步骤394中，这两个RF信号可以在模拟处理器150中被下变频。在一个实施例中，步骤394可以由变频器205(图2a)、混频器258和259(图2b)或混频器297和299(图2c)实现。第一频带可以不同于第二频带。在一个实施例中，步骤392和394中的下变频被执行以将第一IF信号和第二IF信号散置在频域中。在一个实施例中，步骤392和394中的下变频被同时执行。在一个实施例中，第一IF信号或第二IF信号之一可以是ZIF、VLIF或LIF信号。

在步骤346，组合器214、253、292、339(图2a-c)可以组合第一IF信号和第二IF信号的至少一部分以在输出信号路径(例如，路径160)上提供经组合信号以用于由数字处理电路(例如，处理器170、271、300)接收。

图5是根据一示例性实施例的用于处理信号(诸如GNSS定位信号)的方法400的流程图。在一个实施例中，GNSS定位信号包括一个或多个GPS信号。方法400包括可以由下变频器205(图2a)、混频器243和244(图2b)、以及混频器283和284(图2c)实现的步骤410。在步骤410，至少有第一RF路径(例如，路径143)上的在第一频带中的第一RF信号被下变频以提供第一IF信号。在步骤412，第二路径(例如，路径145)上的在第二频带中的第二RF信号被下变频以提供第二IF信号。第一频带可以不同于第二频带。步骤412可以由下变频器205(图2a)、混频器258和259(图2b)、或混频器297和299(图2c)实现。在一个实施例中，步骤410和412中的下变频被执行以将第一IF信号和第二IF信号散置在频域中。在一个实施例中，步骤410和412中的下变频被同时执行。在一个实施例中，第一IF信号或第二IF信号之一可以是ZIF、VLIF或LIF信号。

在步骤414，组合器214、253、292、339(图2a-c)可以组合第一IF信号和第二IF信号的至少一部分以在输出信号路径(例如，路径160)上提供经组合信号以用于由数字处理电路(例如，处理器170、271、300)接收。在步骤416，经组合信号被使用单个路径ADC转换成数字信号。在框418，基带处理器可通过对确定用户设备的全球位置所需的恰适信号进行数字下变频以及匹配滤波来处理数字信号。

应理解，所公开的过程中各步骤的具体次序或层次是示例性办法的示例。基于设计偏好，应理解这些过程中步骤的具体次序或层次可被重新安排而仍在本公开的范围之内。所附方法权利要求以示例次序呈现各种步骤的要素，且并不意味着被限定于所呈现的具体次序或阶层。

本领域技术人员应理解，信息和信号可使用各种不同技术和技艺中的任何一种来表示。例如，贯穿上面描述始终可能被述及的数据、指令、命令、信息、信号、位(比特)、码元、和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子、或其任何组合来表示。

本领域技术人员将进一步领会，结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑框、模块、电路、和算法步骤可被实现为电子硬件、计算机软件、或两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、块、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员可针对每种特定应用以不同方式来实现所描述的功能性，但此类实现决策不应被解读为致使脱离本发明的范围。

结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑框、模块、以及电路可用设计成执行本文中描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协同的一个或多个微处理器、或任何其它此类配置。

结合本文所公开的实施例描述的方法或算法的各个步骤可直接用硬件、由处理器执行的软件模块或两者的组合来实现。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。替换地，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。替换地，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。

在一个或多个示例性实施例中，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现，则各功能可以作为一条或多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行递送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。非瞬态存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的非瞬态计算机可读存储介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能用于携带或存储指令或数据结构形式的期望程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。另外，任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合应当也被包括在计算机可读介质的范围内。

提供前面对所公开的实施例的描述是为了使本领域任何技术人员皆能制作或使用本公开。对这些实施例的各种改动对于本领域技术人员将是显而易见的，并且本文中定义的普适原理可被应用于其他实施例而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中示出的实施例，而是应被授予与本文中公开的原理和新颖性特征一致的最广的范围。

Claims (19)

1.一种信号处理的方法，包括：

至少将第一路径上的在第一频带中的第一RF信号下变频以提供第一IF信号，所述第一IF信号包括在被分路的路径上的第一I分量信号和第一Q分量信号；

至少将第二路径上的在第二频带中的第二RF信号下变频以提供第二IF信号，所述第二IF信号包括在被分路的路径上的第二I分量信号和第二Q分量信号，其中所述第一IF信号和所述第二IF信号被散置在频域中，所述第一频带不同于所述第二频带；

使用第一多相滤波器来组合在被分路的路径上的所述第一I分量信号和所述第一Q分量信号以提供第三IF信号；

使用第二多相滤波器来组合在被分路的路径上的所述第二I分量信号和所述第二Q分量信号以提供第四IF信号；以及

组合所述第三IF信号和所述第四IF信号的至少一部分以在输出信号路径上提供经组合信号以用于由数字处理电路接收。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一IF信号包括零IF(ZIF)、甚低IF(VLIF)或低IF(LIF)信号中的至少一者。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述经组合信号在单个信号路径上提供。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一路径上的所述第一RF信号和所述第二路径上的所述第二RF信号是GNSS信号。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述GNSS信号是来自以下系统中的一个或多个系统的信号：GPS、GLONASS、北斗系统、以及伽利略系统。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二IF信号并非零IF(ZIF)、甚低IF(VLIF)或低IF(LIF)信号。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，组合所述第三IF信号和所述第四IF信号的至少一部分包括对所述第三IF信号和所述第四IF信号的至少一部分进行电流模式组合。

8.一种信号处理的方法，包括：

至少将第一路径上的在第一频带中的第一RF信号下变频以提供第一IF信号，所述第一IF信号包括在被分路的路径上的第一I分量信号和第一Q分量信号，其中将所述第一RF下变频包括使用第一对本机振荡信号；

至少将第二路径上的在第二频带中的第二RF信号下变频以提供第二IF信号，所述第二IF信号包括在被分路的路径上的第二I分量信号和第二Q分量信号，其中将所述第二RF信号下变频包括使用第二对本机振荡信号，并且其中所述第一IF信号和所述第二IF信号被散置在频域中，所述第一频带不同于所述第二频带；以及

组合所述第一I分量信号和所述第二I分量信号以在输出信号路径上提供第一经组合信号以用于由数字信号处理电路接收。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括组合所述第一Q分量信号和所述第二Q分量信号以提供第二经组合信号以用于由所述数字信号处理电路接收。

10.一种电路，包括：

下变频器，配置成：将第一路径上的在第一频带中的第一RF信号下变频以提供第一IF信号，所述第一IF信号包括在被分路的路径上的第一I分量信号和第一Q分量信号；以及

将第二路径上的在第二频带中的第二RF信号下变频以提供第二IF信号，所述第二IF信号包括在被分路的路径上的第二I分量信号和第二Q分量信号，其中所述第一IF信号和所述第二IF信号被散置在频域中，所述第一频带不同于所述第二频带；

第一多相滤波器，配置成组合在被分路的路径上的所述第一I分量信号和所述第一Q分量信号以提供第三IF信号；

第二多相滤波器，用于组合在被分路的路径上的所述第二I分量信号和所述第二Q分量信号以提供第四IF信号；

组合器，配置成组合所述第三IF信号和所述第四IF信号的至少一部分以提供经组合信号；以及

驱动器，配置成在模拟信号路径上输出所述经组合信号。

11.如权利要求10所述的电路，其特征在于，所述模拟信号路径被连接到数字信号处理器。

12.如权利要求10所述的电路，其特征在于，所述第一IF信号是零IF(ZIF)、甚低IF(VLIF)或低IF(LIF)信号。

13.如权利要求10所述的电路，其特征在于，所述第一路径上的所述第一RF信号包括以下至少一者：L1、L2、GLONASS L1、GLONASS L2、L2C、E1、E2、E5a、E5b和E6信号；并且

其中所述第二路径上的所述第二RF信号包括以下至少一者：L1、L2、R1、R2、L2C、E1、E2、E5a、E5b和E6信号。

14.如权利要求10所述的电路，其特征在于，所述模拟信号路径是单信号路径。

15.如权利要求10所述的电路，其特征在于，所述模拟信号路径包括集成电路的端子。

16.如权利要求10所述的电路，其特征在于，所述第一RF信号被下变频并且被滤波以提供所述第一I分量信号和所述第一Q分量信号，并且其中所述第二RF信号被下变频且被滤波以提供所述第二I分量信号和所述第二Q分量信号。

17.如权利要求10所述的电路，其特征在于，所述组合器是电流模式组合器。

18.如权利要求12所述的电路，其特征在于，所述第二IF信号并非零IF(ZIF)、甚低IF(VLIF)或低IF(LIF)信号。

19.一种电路，包括：

下变频器，配置成：

将第一路径上的在第一频带中的第一RF信号下变频以提供第一IF信号，所述第一IF信号包括在被分路的路径上的第一I分量信号和第一Q分量信号，其中所述下变频器包括配置成将所述第一RF信号分成所述第一I分量信号和所述第一Q分量信号的第一对本机振荡器；以及

将第二路径上的在第二频带中的第二RF信号下变频以提供第二IF信号，所述第二IF信号包括在被分路的路径上的第二I分量信号和第二Q分量信号，其中所述下变频器包括配置成将所述第二RF信号分成所述第二I分量信号和所述第二Q分量信号的第二对本机振荡器，并且

其中第一IF信号和第二IF信号被散置在频域中，所述第一频带不同于所述第二频带；

第一组合器，配置成组合所述第一I分量信号和所述第二I分量信号以提供经组合的I分量信号；

第二组合器，配置成组合所述第一Q分量信号和所述第二Q分量信号以提供经组合的Q分量信号；以及

驱动器，配置成在模拟信号路径上输出所述经组合的I分量信号和所述经组合的Q分量信号。