CN111726132B - 接收机的rf前端电路及其方法 - Google Patents

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Abstract

接收机中的RF前端电路，包括低噪声放大器(LNA)，被配置为从天线接收RF信号；频率综合器与分频器(FS_DIV)，被配置为产生第一本振(LO)信号，第二LO信号，第三LO信号和第四LO信号；第一前端电路，通信地耦合到LNA和FS_DIV，并且被配置为通过处理放大的RF信号和第一LO信号来输出第一数字中频信号，以及通过处理放大的RF信号、第一和第二LO信号来输出第二数字中频信号；第二前端电路，通信地耦合到LNA和FS_DIV，并且被配置为通过处理放大的RF信号和第三LO信号来输出第三数字中频信号，以及通过处理放大的RF信号、第三LO信号和第四LO信号来输出第四数字中频信号。

Description

接收机的RF前端电路及其方法
技术领域
本申请涉及接收机的RF前端电路，但非排他地，涉及用于同时接收双频和双模卫星导航信号的接收机RF前端电路及其方法。
背景技术
全球导航卫星系统(GNSS)可以为用户提供准确的位置，速度和时间信号，近年来发展迅速。GNSS主要包括美国的全球定位系统(GPS)，中国的北斗系统(BDS)，俄罗斯的GLONASS系统和欧盟的伽利略系统(Galileo)。
由于空间阻碍，单个GPS卫星接收机往往无法从足够多的具有良好几何位置的卫星接收信号，导致定位时间变长和定位精度变差。因此，同时接收GPS和GLONASS或GPS和BDS可能有助于加快定位时间，提高定位精度。该系统被称为双频和双模卫星接收机，它同时接收GPS(L1+L5)和GLONASS(L1+L2)或同时接收GPS(L1+L5)和BDS(B1+B2)。
射频(Radio Frequency，简称：RF)前端电路是双频和双模卫星接收机中的关键模块，其对整个接收机的性能、功耗和成本具有重要的影响。传统双频和双模卫星接收机的RF前端电路通常由四个独立的RF接收通路组成，其成本和功耗是单模接收机的四倍。此外，每个RF通路内的四个频率综合器工作在不同的RF频率下，易于相互干扰。
发明内容
根据本发明实施例的一方面，一种RF前端电路，包括：低噪声放大器，被配置为从天线接收RF信号；频率综合器与分频器，被配置为产生第一本振信号、第二本振信号、第三本振信号和第四本振信号；第一前端电路，被通信地耦合到该低噪声放大器和该频率综合器与分频器，并且被配置为通过将放大的RF信号和该第一本振信号混频成第一中频信号，滤波该第一中频信号和将该滤波后的第一中频信号转换为第一数字中频信号，以输出该第一数字中频信号，以及通过将放大的RF信号、该第一本振信号和该第二本振信号混频成第二中频信号，滤波该第二中频信号和将滤波后的第二中频信号转换为第二数字中频信号，以输出该第二数字中频信号；第二前端电路，通信地耦合到该低噪声放大器和该频率综合器与分频器，并且被配置为通过将放大的RF信号和该第三本振信号混频成第三中频信号，滤波该第三中频信号和将滤波后的第三中频信号转换为第三数字中频信号，以输出该第三数字中频信号，以及通过将放大的RF信号，该第三本振信号和该第四本振信号混频成第四中频信号，滤波该第四中频信号和将滤波后的第四中频信号转换为第四数字中频信号，以输出该第四数字中频信号。
根据本发明实施例的另一方面，一种方法，包括：通过低噪声放大器(LNA)接收来自天线的RF信号；通过频率综合器与分频器产生第一本振信号、第二本振信号、第三本振信号和第四本振信号；通过通信地耦合到该低噪声放大器和该频率综合器与分频器的第一前端电路，通过将放大的RF信号和该第一本振信号混频成第一中频信号，滤波该第一中频信号和将滤波后的第一中频信号转换为第一数字中频信号，以输出第一数字中频信号，以及通过将放大的RF信号、该第一本振信号和该第二本振信号混频成第二中频信号，滤波该第二中频信号和将滤波后的第二中频信号转换成第二数字信号，以输出第二数字中频信号；通过通信地耦合到该低噪声放大器和该频率综合器与分频器的第二前端电路，通过将放大的RF信号和该第三本振信号混频成第三中频信号，滤波该第三中频信号和将滤波后的第三中频信号转换为第三数字中频信号，以输出第三数字中频信号，以及通过将放大的RF信号、该第三本振信号和该第四本振信号混频成第四中频信号，滤波该第四中频信号和将滤波后的第四中频信号转换为第四数字中频信号，以输出第四数字中频信号。
本申请的说明书中记载了大量的技术特征，分布在各个技术方案中，如果要罗列出本申请所有可能的技术特征的组合(即技术方案)的话，会使得说明书过于冗长。为了避免这个问题，本申请上述发明内容中公开的各个技术特征、在下文各个实施方式和例子中公开的各技术特征、以及附图中公开的各个技术特征，都可以自由地互相组合，从而构成各种新的技术方案(这些技术方案均因视为在本说明书中已经记载)，除非这种技术特征的组合在技术上是不可行的。例如，在一个例子中公开了特征A+B+C，在另一个例子中公开了特征A+B+D+E，而特征C和D是起到相同作用的等同技术手段，技术上只要择一使用即可，不可能同时采用，特征E技术上可以与特征C相组合，则，A+B+C+D的方案因技术不可行而应当不被视为已经记载，而A+B+C+E的方案应当视为已经被记载。
附图说明
参考以下附图描述了本发明的非限制性和非穷举性实施例，其中除非另有说明，否则相同的附图标记在各个视图中指代相同的部分。
图1是根据本发明实施例的接收机RF前端电路的框图
图2是根据本发明实施例的接收机RF前端电路内的频率综合器与分频器的电路图
图3是根据本发明实施例的接收机RF前端电路内的第一前端电路的电路图
图4是根据本发明实施例的接收机RF前端电路内的第二前端电路的电路图
图5是根据本发明实施例的在图3的第一前端电路内和图4的第二前端电路内的复数带通滤波器的电路图
图6是根据本发明实施例的接收机RF前端电路中的方法的流程图
图7-图10是图6中示出的方法的附加部分(continuations)
具体实施方式
现在将描述本发明的各个方面和示例。以下描述提供了用于彻底理解和实现这些示例的描述的具体细节。然而，本领域技术人员将理解，可以在没有许多这些细节的情况下实践本发明。
另外，可能未详细示出或描述一些众所周知的结构或功能，以避免不必要地模糊相关描述。
在下面给出的描述中使用的术语旨在以其最广泛的合理方式解释，即使它与本发明的某些特定示例的详细描述一起使用。以下甚至可以强调某些术语，然而，任何旨在以任何受限制的方式解释的术语将在本详细描述部分中明确且具体地定义。
图1是根据本发明实施例的接收机RF前端电路100的框图。在该实施例中，接收机RF前端电路100包括低噪声放大器(LNA)102、第一前端电路FE1 104、频率综合器与分频器(FS-DIV)106和第二前端电路FE2 108。
LNA 102被配置为从天线接收的RF信号产生放大的RF信号A，及FS-DIV 106被配置为产生第一本振信号、第二本振信号、第三本振信号和第四本振信号。其中，RF信号A的频率范围取决于GNSS的类型，例如，GPS L1的RF信号A的频率为1575.42MHz，GPS L5的RF信号A的频率为1176.45MHz；GLONASS L1的RF信号A的频率范围(1598.0625～1609.3125)MHz，GLONASS L2的RF信号A的频率范围为(1246～1256.5)MHz；BDS B1的RF信号A的频率为1561.098MHz，BDS B2的RF信号A的频率为1207.14MHz。
FE1 104通信地耦合到LNA 102和FS-DIV 106，并且被配置为通过将放大的RF信号和第一本振信号混频成第一中频信号，滤波该第一中频信号和将滤波后的第一中频信号转换为第一数字中频信号，以输出第一数字中频信号，以及通过将放大的RF信号、第一本振信号和第二本振信号混频成第二中频信号，滤波该第二中频信号和将滤波后的第二中频信号转换为第二数字中频信号，以输出第二数字中频信号。
FE2 108通信地耦合到LNA 102和FS-DIV 106，并且被配置为通过将放大的RF信号和第三本振信号混频成第三中频信号，滤波该第三中频信号和将滤波后的第三中频信号转换为第三数字中频信号，以输出第三数字中频信号，以及通过将放大的RF信号、第三本振信号和第四本振信号混频成第四中频信号，滤波该第四中频信号和将滤波后的第四中频信号转换为第四数字中频信号，以输出第四数字中频信号。
在一个实施例中，该滤波后的中频信号是用于不同导航卫星系统(例如GPS、BDS和GLONASS)的导航信号，然后通过FE1 104或FE2 108输出的数字中频信号是数字卫星导航信号。
图2是根据本发明实施例的如图1所示的接收机RF前端电路100中的频率综合器与分频器(FS-DIV)106的电路图。在该实施例中，FS-DIV 106包括第一分频器DIV1 202、第二分频器DIV2 204、频率综合器(FS)206、第三分频器DIV3 208、混频器Mixer1 210、第四分频器DIV4 212和第五分频器DIV5 214。
FS 206被配置为产生第一信号K，其中第一信号K的频率是第一本振信号的频率的两倍。在该实施例中，FS 206然后将该第一信号K发送到第一分频器DIV1 202和第二分频器DIV2 204两者，并且其中该第一信号K可以是频率为FK＝3142.656MHz的本振信号。
第一分频器DIV1 202通信地耦合到FS 206，并且被配置为将第一信号K分频成第一本振信号的同相分支E1和第一本振信号的正交分支E2，其中第一本振信号的同相分支E1的频率和第一本振信号的正交分支E2的频率都等于第一信号K的频率的一半。换言之，DIV1202的除数为2，并且第一本振信号的同相分支E1和正交分支E2具有频率FE1＝FE2＝FK/2＝3142.656/2＝1571.328MHz。在一个实施例中，该电路可以具有整数N锁相环(PLL)，因此，该第一本振信号的本振频率可以是16.368×96＝1571.328MHz，晶体振荡为16.368MHz。
然后，第一分频器DIV1 202将第一本振信号的同相分支E1和第一本振信号的正交分支E2发送到第一前端电路，例如，图1所示的FE1 104，这将在下面详细描述。
第二分频器DIV2 204通信地耦合到FS 206，并且被配置为将第一信号K分频成第二本振信号的同相分支F1和第二本振信号的正交分支F2，其中第二本振信号的同相分支F1的频率和第二本振信号的正交分支F2的频率通过将第一信号K的频率除以DIV2 204的除数来计算。DIV2 204的除数可根据接收机RF前端电路100的工作模式进行配置。
然后，DIV2 204将第二本振信号的同相分支F1和第二本振信号的正交分支F2发送到第一前端电路，例如图1所示的FE1 104，这将在下面详细描述。
在一个实施例中，接收机RF前端电路100用于具有频率为1575.42MHz的卫星导航信号GPS L1的全球定位系统(GPS)，和具有频率为1561.098MHz的卫星导航信号BDS B1的北斗导航卫星(BDS)系统，第二分频器DIV2 204的除数可以选择为220，结果是，第二本振信号的同相分支F1和正交分支F2的频率为FE1＝FE2＝FK/220＝3142.656/220＝14.2848MHz。在该实施例中，第一本振信号和BDS信号(1561.098MHz)的频率混合为10.23MHz。为了便于解调，第二中频信号的输出小于10MHz(例如从4MHz到6MHz)，因此第二本振信号的频率可以选择为14.2848MHz。
在另一个实施例中，接收机RF前端电路100用于具有频率为1575.42MHz的卫星导航信号GPS L1的GPS，以及具有频率为1602MHz的卫星导航信号GLONASS L1的GLONASS，第二分频器DIV2 204的除数可以选择为128，结果是，第二本振信号的同相分支F1和正交分支F2的频率为FE1＝FE2＝FK/128＝3142.656/128＝24.552MHz。为了便于解调，第二中频信号的输出小于10MHz，因此第二本振信号的频率可以选择为24.552MHz。
第三分频器DIV3 208通信地耦合到FS 206，并且被配置为对第一信号K进行分频并输出第二信号L，其中第二信号L的频率等于第一信号K的频率的一半，即FL＝FK/2＝3142.656/2＝1571.328MHz。然后，第三分频器DIV3将第二信号L发送到第一混频器210。
第一混频器210通信地耦合到FS 206和第三分频器DIV3 208，并且被配置为将第一信号K和第二信号L混频成第三信号J，其中第三信号J的频率等于第二信号L的频率与第一信号K的频率之和，即FJ＝FK+FL＝3142.656+1571.328＝4713.984MHz。第一混频器210将第三信号J分别发送到第四分频器DIV4 212和第五分频器DIV5 214。
第四分频器DIV4 212通信地耦合到混频器Mixer1 210，并且被配置为将第三信号J分频成第三本振信号的同相分支E3和第三本振信号的正交分支E4，其中第三本振信号的同相分支E3的频率和第三本振信号的正交分支E4的频率均等于第三信号J的频率的四分之一，即DIV4 212的除数为4，第三本振信号的同相分支E3和正交分支E4的频率为FE3＝FE4＝FJ/4＝4713.984/4＝1178.496MHz。在一个实施例中，该电路可以具有整数N锁相环(PLL)，因此第一本振信号的本振频率可以是16.368*72＝1178.496MHz，晶体振荡为16.368MHz。
然后，DIV4 212将第三本振信号的同相分支E3和第三本振信号的正交分支E4发送到第二前端电路，例如图1所示的FE2 108，这将在下面详细描述。
第五分频器DIV5 214通信地耦合到第一混频器210，并且被配置为将第三信号J分频成第四本振信号的同相分支F3和第四本振信号的正交分支F4，其中该第四本振信号的同相分支F3的频率和该第四本振信号的正交分支F4的频率通过将第三信号的频率除以DIV5214的除数来计算。DIV5 214的除数可根据接收机RF前端电路100的工作模式进行配置。
然后，DIV5 214将第四本振信号的同相分支F3和第四本振信号的正交分支F4发送到第二前端电路，例如图1所示的FE2 108，这将在下面详细描述。
在一个实施例中，接收机RF前端电路100用于具有频率为1176.45MHz的卫星导航信号L5的GPS和具有频率为1246MHz的卫星导航信号BDS B2的BDS系统，第五分频器DIV5204的除数可以选择为64，结果是，第四本振信号的同相分支F3和正交分支F4的频率为FF3＝FF4＝FJ/64＝4713.984/64＝73.656MHz。为了便于解调，第四中频信号的输出小于10MHz，因此第四本振信号的频率可以选择为73.656MHz。
在另一实施例中，接收机RF前端电路100用于具有频率为1176.45MHz的卫星导航信号GPS L5的GPS和具有频率为1207.14MHz的卫星导航信号GLONASS L2的GLONASS，第五分频器DIV5 214的除数可以选择为128，结果是，第四本振信号的同相分支F3和正交分支F4的频率为FF3＝FF4＝FJ/128＝4713.984/128＝36.828MHz。为了便于解调，第四中频信号的输出小于10MHz，因此第四本振信号的频率可以选择为36.828MHz。
图3是根据本发明实施例的如图1所示的接收机RF前端电路100内的第一前端电路104的电路图。第一前端电路104包括第一混频器Mixer2 302，第二混频器Mixer3 304，第一复数带通滤波器306，第二复数带通滤波器308，第一模数转换器ADC1 310和第二模数转换器ADC2 312。
Mixer 2 302通信地耦合到LNA 102(图1)和第一分频器DIV1 202(图2)，并且被配置为对放大的RF信号和第一本振信号的同相分支E1和第一本振信号的正交分支E2进行混频，通过将RF信号A与第一本振信号的同相分支E1进行混频以产生第一中频信号的同相分支B1和通过将RF信号A与第一本振信号的正交分支E2进行混频以产生第一中频信号的正交分支B2，因此，将RF信号A下变频到第一中频信号的同相分支B1和正交分支B2。取决于FS-DIV 106中的DIV1 202的工作模式，第一中频信号的同相分支B1和正交分支B2可以包括GPSL1信号和BDS B1信号，或者GPS L1信号和GLONASS L1信号。
Mixer3 304通信地耦合到DIV2 204(图2)和Mixer2 302，并且被配置为通过对第一中频信号的同相分支B1和同相分支F1进行混频来产生第二中频信号的同相分支G1，和通过对第一中频信号的正交分支B2与正交分支F2进行混频来产生第二中频信号的正交分支G2。类似于同相分支B1和正交分支B2，取决于FS-DIV 106中DIV2 204的工作模式，第二中频信号的同相分支G1和正交分支G2可以包括GPS L1信号和BDS B1信号，或者GPS L1信号和GLONASS L1信号。
第一复数带通滤波器306通信地耦合到Mixer 2 302和第一模数转换器ADC1 310，并且被配置为通过对同相分支B1和正交分支B2进行滤波以抑制不需要的频带内的信号，产生滤波后的中频信号的同相分支C1和正交分支C2。例如，第一复数带通滤波器306用于导出GPS L1信号并抑制其他导航信号(例如BDS B1，BDS B2，GLONASS L1或GLONASS L2导航信号)，以及第一复数带通滤波器306可能具有2.2MHz的通过频率。因此，同相分支C1和正交分支C2仅包括GPS L1。
在一个实施例中，接收机RF前端电路100用于具有信号GPS L1的GPS和具有信号BDS L1的BDS系统，同相分支C1和正交分支C2的频率是4.092MHz。
在另一实施例中，接收机RF前端电路100用于具有信号GPS L1的GPS和具有信号GLONASS L1的GLONASS，同相分支C1和正交分支C2的频率为4.092MHz。
第二复数带通滤波器308通信地耦合到Mixer 3 304和第二模数转换器ADC2 312，并且被配置为通过对同相分支G1和正交分支G2进行滤波以抑制不需要的频带内的信号，来产生第二中频信号的同相分支H1和正交分支H2。例如，第二复数带通滤波器308用于导出BDS B1或GLONASS L1信号并抑制其他导航信号(例如GPS L1导航信号)，并且第二复数带通滤波器308对于GLONASS模式可以具有11.3MHz的通过频率，或者对于BDS模式可以具有4.2MHz的通过频率。因此，同相分支H1和正交分支H2仅包括BDS B1或GLONASS L1。
在一个实施例中，接收机RF前端电路100用于具有信号GPS L1的GPS和具有信号BDS L1的BDS系统，同相分支H1和正交分支H2的频率为4.0548MHz。
在另一实施例中，接收机RF前端电路100用于具有信号GPS L1的GPS和具有信号GLONASS L1的GLONASS，同相分支H1和正交分支H2的频率为6.12MHz。
第一模数转换器ADC1 310通信地耦合到第一复数带通滤波器306，并且被配置为将同相分支C1数字地转换为第一数字中频信号并输出第一数字中频信号，即第一数字卫星导航信号D。
第二模数转换器ADC2 312通信地耦合到第二复数带通滤波器308，并且被配置为将同相分支H1数字地转换为第二数字中频信号并输出第二数字中频信号，即第二数字卫星导航信号I.
图4是根据本发明实施例的如图1所示的接收机RF前端电路100内的第二前端电路108的电路图。第二前端电路108包括第一混频器Mixer4 402，第二混频器Mixer5 404，第一复数带通滤波器406，第二复数带通滤波器408，第一模数转换器ADC3 410和第二模数转换器ADC4 412。
Mixer4 402通信地耦合到LNA 102(图1)和第四分频器DIV4 212(图2)，并且被配置为对放大的RF信号和同相分支E3和正交分支E4进行混频，通过将RF信号A和正交分支E3进行混频来产生第三中频信号的同相分支B3，通过将RF信号A与正交分支E4进行混频来产生第三中频信号的正交分支B4，因此，将RF信号A下变频到第三中频信号的同相分支B3和正交分支B4。取决于FS-DIV 106中的DIV4 212的工作模式，第三中频信号的同相分支B3和正交分支B4可以包括GPS L5信号和BDS B2信号，或GPS L5信号和GLONASS L2信号。
Mixer5 404通信地耦合到DIV5 214(图2)和Mixer4 402，并且被配置为通过将第三中频信号的同相分支B3和同相分支F3进行混频来产生第四中频信号的同相分支G3，通过将第三中频信号的正交分支B4与正交分支F4进行混频来产生第四中频信号的正交分支G4。类似于同相分支B3和正交分支B4，取决于FS-DIV 106中DIV5 214的工作模式，第四中频信号的同相分支G3和正交分支G4可包括GPS L5信号和BDS B2信号，或GPS L5信号和GLONASSL2信号。
第一复数带通滤波器406通信地耦合到Mixer4 402和第一模数转换器ADC3 410，并且被配置为通滤波同相分支B3和正交分支B4以抑制不需要的频带内的信号，来产生滤波后的中频信号的同相分支C3和正交分支C4。例如，第一复数带通滤波器406用于导出GPS L5信号并抑制其他导航信号(例如BDS B2或GLONASS L2导航信号)，并且第一复数带通滤波器406可能具有2.2MHz的通过频率。因此，同相分支C3和正交分支C4仅包括GPS L5。
在一个实施例中，接收机RF前端电路100用于具有信号GPS L5的GPS和具有信号BDS L2的BDS系统，同相分支C3和正交分支C4的频率是2.046MHz。
在另一实施例中，接收机RF前端电路100用于具有信号GPS L5的GPS和具有信号GLONASS L2的GLONASS，同相分支C3和正交分支C4的频率为2.046MHz。
第二复数带通滤波器408通信地耦合到Mixer5 404和第二模数转换器ADC4 412，并且被配置为通过对第四中频信号的同相分支G3和正交分支G4进行滤波以抑制不需要的频带内的信号，来产生第四中频信号的同相分支H3和正交分支H4。例如，第二复数带通滤波器408用于导出BDS B2或GLONASS L2信号并抑制其他导航信号(例如GPS L1导航信号)，并且第二复数带通滤波器408对于GLONASS模式可以具有11.3MHz的通过频率，或者对于BDS模式可以具有4.2MHz的通过频率。因此，同相分支H3和正交分支H4仅包括BDS B2或GLONASSL2。
在一个实施例中，接收机RF前端电路100用于具有信号GPS L5的GPS和具有信号BDS L2的BDS系统，同相分支H3和正交分支H4的频率是6.152MHz。
在另一个实施例中，接收机RF前端电路100用于具有信号GPS L5的GPS和具有信号GLONASS L2的GLONASS，同相分支H3和正交分支H4的频率为8.184MHz。
第一模数转换器ADC3 410通信地耦合到第一复数带通滤波器406，并且被配置为将同相分支C3数字地转换为第三数字中频信号并输出第三数字中频信号，即第三数字卫星导航信号M。
第二模数转换器ADC4 412通信地耦合到第二复数带通滤波器408，并且被配置为将同相分支H3数字地转换为第四数字中频信号并输出第四数字中频信号，即第四数字卫星导航信号N。
注意尽管使用GPS，BDS和GLONASS全球导航卫星系统作为示例，但是本领域技术人员可以理解其他导航卫星系统包括全球导航卫星系统和区域导航卫星系统，例如欧洲的伽利略，印度星座导航(NAVIC)，或日本准天顶卫星系统(QZSS)，也可以用在实施例中。
下表1和表2示出了接收机RF前端电路100用于卫星系统的不同组合，例如，GPS和BDS系统的组合或GPS和GLONASS的组合。
表1
Figure BDA0002001688610000131
表2
Figure BDA0002001688610000132
图5是根据本发明实施例的用于图3的第一前端电路104或图4的第二前端电路108的复数带通滤波器500的电路图。复数带通滤波器500(例如图3中的第一复数带通滤波器306和第二复数带通滤波器308以及图4中的第一复数带通滤波器406和第二复数带通滤波器408，包括同相分支滤波器502、正交分支滤波器504、同相分支可编程增益放大器(I-PGA)506和正交分支可编程增益放大器(Q-PGA)508。
同相分支滤波器502被配置为对同相分支信号进行滤波；正交分支滤波器504被配置为对正交分支信号进行滤波；同相分支可编程增益放大器(I-PGA)506通信地连接到同相分支滤波器502和正交分支滤波器504两者，并且被配置为产生基于同相分支信号和正交分支信号的放大信号的同相分支；以及正交分支可编程增益放大器(Q-PGA)508通信地连接到同相分支滤波器502和正交分支滤波器504两者，并且被配置为产生基于同相分支信号和正交分支信号的放大信号的正交分支。
图6是根据本发明实施例的接收机RF前端电路中的方法600的流程图。方法600包括：在方框610中，通过低噪声放大器(LNA)接收来自天线的RF信号；在方框620中，通过频率综合器与分频器产生第一本振信号、第二本振信号、第三本振信号和第四本振信号；在方框630中，通过通信地耦合到该低噪声放大器和该频率综合器与分频器的第一前端电路输出第一数字中频信号和第二数字中频信号；在方框640中，通过通信地耦合到该低噪声放大器和该频率综合器与分频器的第二前端电路输出第三数字中频信号和第四数字中频信号。
图7至图10是图6中所示的方法600的附加部分。其中，在方框630中该输出第一数字中频信号是通过在方框710中将放大的RF信号和第一本振信号混频成第一中频信号，在方框720中滤波该第一中频信号，和在方框730中将滤波后的第一中频信号转换为第一数字中频信号来实现的。以及其中，在方框630中该输出第二数字中频信号是通过在方框810中将放大的RF信号，第一本振信号和第二本振信号混频成第二中频信号，在方框820中滤波该第二中频信号，和在方框830中将滤波后的第二中频信号转换为第二数字中频信号来实现的。
其中，在方框640中该输出第三数字中频信号是通过在方框910中将放大的RF信号和第三本振信号混频成第三中频信号，在方框920中滤波该第三中频信号，和在方框930中将滤波后的第三中频信号转换为第三数字中频信号来实现的。并且其中，在方框640中该输出第四数字中频信号是通过在方框1010中将放大的RF信号、第三本振信号和第四本振信号混频成第四中频信号，在方框1020中滤波该第四中频信号，和在方框1030中将滤波后的第四中频信号转换为第四数字中频信号来实现的。
可选地，在方框620中的产生第一信号进一步地通过频率综合器产生第一信号来实现，其中该第一信号的频率是第一本振信号的频率的两倍；通过通信地耦合到频率综合器的第一分频器将第一信号分频成第一本振信号的同相分支和第一本振信号的正交分支，其中，第一本振信号的同相分支的频率和第一本振信号的正交分支的频率均等于第一信号频率的一半；通过通信地耦合到频率综合器的第二分频器将第一信号分频成第二本振信号的同相分支和第二本振信号的正交分支，其中第二本振信号的同相分支的频率和第二本振信号的正交分支的频率是通过将第一信号的频率除以除数来计算的；通过通信地耦合到频率综合器的第三分频器将第一信号分频并输出第二信号，其中该第二信号的频率等于第一信号的频率的一半；通过通信地耦合到频率综合器和第三分频器的第一混频器将第一信号和第二信号混频成第三信号，其中该第三信号的频率等于该第二信号的频率和该第一信号的频率之和；通过通信地耦合到第一混频器的第四分频器将第三信号分频成第三本振信号的同相分支和第三本振信号的正交分支，其中第三本振信号的同相分支的频率和第三本振信号的正交分支的频率均等于第三信号的频率的四分之一；通过通信地耦合到第一混频器的第五分频器将第三信号分频第四本振信号的同相分支和第四本振信号的正交分支，其中该第四本振信号的同相分支的频率和该第四本振信号的正交分支的频率是通过将第三信号的频率除以除数来计算的。
可选地，在方框630中的输出进一步实现为：通过通信地耦合到低噪声放大器和第一分频器的第二混频器，将放大的RF信号和第一本振信号的同相分支以及第一本振信号的正交分支混频成第一中频信号；通过通信地耦合到第二混频器的第一复数带通滤波器对第一中频信号的同相分支和第一中频信号的正交分支进行滤波以抑制不需要的频带内的信号，来输出第一滤波中频信号；通过通信地耦合到第二分频器和第二混频器的第三混频器，将第一中频信号的同相分支和第一中频信号的正交分支以及第二本振信号的同相分支和第二本振信号的正交分支混频成第二中频信号；通过通信地耦合到第三混频器的第二复数带通滤波器，对第二中频信号的同相分支和第二中频信号的正交分支进行滤波以抑制不需要的频带内的信号，输出第二滤波中频信号，其中第二滤波中频信号与第一滤波中频信号不同；通过通信地耦合到第一复数带通滤波器的第一模数转换器(ADC)，将第一滤波中频信号的同相分支数字地转换成第一数字中频信号并输出第一数字中频信号；通过通信地耦合到第二复数带通滤波器的第二模数转换器(ADC)，将第二滤波中频信号的同相分支数字地转换成第二数字中频信号并输出第二数字中频信号。
可选地，在方框640中的输出进一步实现为：通过通信地耦合到低噪声放大器和第四分频器的第四混频器，将放大的RF信号和第三本振信号的同相分支以及第三本振信号的正交分支混频成第三中频信号；通过通信地耦合到第四混频器的第三复数带通滤波器，对该第三中频信号的同相分支和第三中频信号的正交分支进行滤波以抑制不需要的频带内的信号并输出第三滤波中频信号；通过通信地耦合到第五分频器和第四混频器的第五混频器，将该第三中频信号的同相分支和第三中频信号的正交分支以及第四本振信号的同相分支和第四本振信号的正交分支混频成第四中频信号；通过通信地耦合到第五混频器的第四复数带通滤波器，对第四中频信号的同相分支和第四中频信号的正交分支进行滤波以抑制不需要的频带内的信号并输出第四滤波中频信号，其中第三滤波中频信号不同于第四滤波中频信号；通过通信地耦合到第三复数带通滤波器的第三模数转换器(ADC)将第三滤波中频信号的同相分支数字地转换成第三数字中频信号并输出第三数字中频信号；通过通信地耦合到第四复数带通滤波器的第四模数转换器(ADC)，将第四滤波中频信号的同相分支数字地转换为第四数字中频信号并输出第四数字中频信号。
可选地，输出第一滤波中频信号、输出第二滤波中频信号、输出第三滤波中频信号和输出第四滤波中频信号中的每一个进一步实现为：通过同相分支滤波器滤波同相分支信号；通过正交分支滤波器滤波正交分支信号；通过通信地耦合到同相分支滤波器和正交分支滤波器两者的同相分支可编程增益放大器，放大基于同相分支信号和正交分支信号的放大信号的同相分支并输出放大信号的放大同相分支；通过通信地耦合到同相分支滤波器和正交分支滤波器两者的正交分支可编程增益放大器，放大基于同相分支信号和正交分支信号的放大信号的正交分支并输出放大信号的放大正交分支。
可选地，该滤波中频信号是用于不同导航卫星系统(例如欧洲的GPS、BDS、GLONASS、Galileo、印度星座的导航(NAVIC)或者日本的准天顶卫星系统(QZSS))的导航信号，然后，通过第一前端电路或第二前端电路输出的数字中频信号是数字卫星导航信号。
各种实施例的特征和方面可以集成到其他实施例中，并且可以在没有示出或描述的所有特征或方面的情况下实现本文件中示出的实施例。本领域技术人员将理解，尽管出于说明的目的描述了系统和方法的特定示例和实施例，但是在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种修改。此外，一个实施例的特征可以结合到其他实施例中，即使在本文件中的单个实施例中没有一起描述那些特征的情况下也是如此。因此，本发明由所附权利要求描述。
需要说明的是，在本专利的申请文件中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。本专利的申请文件中，如果提到根据某要素执行某行为，则是指至少根据该要素执行该行为的意思，其中包括了两种情况：仅根据该要素执行该行为、和根据该要素和其它要素执行该行为。多个、多次、多种等表达包括2个、2次、2种以及2个以上、2次以上、2种以上。

Claims (10)

1.一种RF前端电路，包括：
低噪声放大器，被配置为从天线接收RF信号；
频率综合器与分频器，被配置为产生第一本振信号、第二本振信号、第三本振信号和第四本振信号；
第一前端电路，通信地耦合到所述低噪声放大器和所述频率综合器与分频器，并且被配置为通过将放大的RF信号和所述第一本振信号混频成第一中频信号，滤波所述第一中频信号，和将滤波后的第一中频信号转换为第一数字中频信号，以输出所述第一数字中频信号，以及通过将放大的RF信号，所述第一本振信号和所述第二本振信号混频成第二中频信号，滤波所述第二中频信号，和将滤波后的第二中频信号转换为第二数字中频信号，以输出所述第二数字中频信号；
第二前端电路，通信地耦合到所述低噪声放大器和所述频率综合器与分频器，并且被配置为通过将放大的RF信号和所述第三本振信号混频成第三中频信号，滤波所述第三中频信号，和将滤波后的第三中频信号转换为第三数字中频信号，以输出所述第三数字中频信号，以及通过将放大的RF信号，所述第三本振信号和所述第四本振信号混频成第四中频信号，滤波所述第四中频信号，和将滤波后的第四中频信号转换为第四数字中频信号，以输出所述第四数字中频信号；
其中，所述频率综合器与分频器包括：
频率综合器，被配置为产生第一信号，其中所述第一信号的频率是所述第一本振信号的频率的两倍；
第一分频器，通信地耦合到所述频率综合器，并且被配置为将所述第一信号分频成所述第一本振信号的同相分支和所述第一本振信号的正交分支，其中所述第一本振信号的同相分支的频率和所述第一本振信号的正交分支的频率均等于所述第一信号的频率的一半；
第二分频器，通信地耦合到所述频率综合器，并且被配置为将所述第一信号分频成所述第二本振信号的同相分支和所述第二本振信号的正交分支，其中所述第二本振信号的同相分支的频率和所述第二本振信号的正交分支的频率是通过将所述第一信号的频率除以除数来计算的；
第三分频器，通信地耦合到所述频率综合器，并且被配置为对所述第一信号进行分频并输出第二信号，其中所述第二信号的频率等于所述第一信号的频率的一半；
第一混频器，通信地耦合到所述频率综合器和所述第三分频器，并且被配置为将所述第一信号和所述第二信号混频成第三信号，其中所述第三信号的频率等于所述第二信号的频率和所述第一信号的频率之和；
第四分频器，通信地耦合到所述第一混频器，并且被配置为将所述第三信号分频成所述第三本振信号的同相分支和所述第三本振信号的正交分支，其中所述第三本振信号的同相分支的频率和所述第三本振信号的正交分支的频率均等于所述第三信号的频率的四分之一；
第五分频器，通信地耦合到所述第一混频器，并且被配置为将所述第三信号分频成所述第四本振信号的同相分支和所述第四本振信号的正交分支，其中所述第三本振信号的同相分支的频率和所述第四本振信号的正交分支的频率是通过将所述第三信号的频率除以除数来计算的。
2.如权利要求1所述的RF前端电路，其特征在于，所述第二分频器的除数根据所述第二分频器的工作模式进行配置，以及所述第五分频器的除数根据所述第五分频器的工作模式进行配置。
3.如权利要求2所述的RF前端电路，其特征在于，所述第一前端电路包括：
第二混频器，通信地耦合到所述低噪声放大器和所述第一分频器，并且被配置为将放大的RF信号和所述第一本振信号的同相分支和所述第一本振信号的正交分支混频成第一中频信号；
第一复数带通滤波器，通信地耦合到所述第二混频器，并且被配置为对所述第一中频信号的同相分支和所述第一中频信号的正交分支进行滤波以抑制不需要的频带内的信号，并输出第一滤波中频信号；
第三混频器，通信地耦合到所述第二分频器和所述第二混频器，并且被配置为将所述第一中频信号的同相分支和所述第一中频信号的正交分支以及所述第二本振信号的同相分支和所述第二本振信号的正交分支混频成第二中频信号；
第二复数带通滤波器，通信地耦合到所述第三混频器，并且被配置为对所述第二中频信号的同相分支和所述第二中频信号的正交分支进行滤波以抑制不需要的频带内的信号，并输出第二滤波中频信号，其中所述第二滤波中频信号与所述第一滤波中频信号不同；
第一模数转换器(ADC)，通信地耦合到所述第一复数带通滤波器，并且被配置为将所述第一滤波中频信号的同相分支数字地转换为第一数字中频信号，并输出所述第一数字中频信号；以及，
第二模数转换器(ADC)，通信地耦合到所述第二复数带通滤波器，并且被配置为将所述第二滤波中频信号的同相分支数字地转换为第二数字中频信号，并输出所述第二数字中频信号。
4.如权利要求3所述的RF前端电路，其特征在于，所述第二前端电路包括：
第四混频器，通信地耦合到所述低噪声放大器和所述第四分频器，并且被配置为将放大的RF信号与所述第三本振信号的同相分支和所述第三本振信号的正交分支混频成第三中频信号；
第三复数带通滤波器，通信地耦合到所述第四混频器，并且被配置为对所述第三中频信号的同相分支和所述第三中频信号的正交分支进行滤波以抑制不需要的频带内的信号，并输出第三滤波中频信号；
第五混频器，通信地耦合到所述第五分频器和所述第四混频器，并且被配置为将所述第三中频信号的同相分支和所述第三中频信号的正交分支以及所述第四本振信号的同相分支和所述第四本振信号的正交分支混频成第四中频信号；
第四复数带通滤波器，通信地耦合到所述第五混频器，并且被配置为对所述第四中频信号的同相分支和所述第四中频信号的正交分支进行滤波以抑制不需要的频带信号，并输出第四滤波中频信号，其中所述第四滤波中频信号与所述第三滤波中频信号不同；
第三模数转换器(ADC)，通信地耦合到所述第三复数带通滤波器，并且被配置为将所述第三滤波中频信号的同相分支数字地转换为第三数字中频信号，并输出所述第三数字中频信号；和
第四模数转换器(ADC)，通信地耦合到所述第四复数带通滤波器，并且被配置为将所述第四滤波中频信号的同相分支数字地转换为第四数字中频信号，并输出所述第四数字中频信号。
5.如权利要求4所述的RF前端电路，其特征在于，所述第一复数带通滤波器，所述第二复数带通滤波器，所述第三复数带通滤波器和所述第四复数带通滤波器中的每一个，进一步包括：
同相分支滤波器，被配置为对同相分支信号进行滤波；
正交分支滤波器，被配置为对正交分支信号进行滤波；
同相分支可编程增益放大器(I-PGA)，通信地耦合到所述同相分支滤波器和所述正交分支滤波器两者，并且被配置为放大基于同相分支信号和正交分支的放大信号的同相分支，并输出放大信号的放大同相分支；和
正交分支可编程增益放大器(Q-PGA)，通信地耦合到所述同相分支滤波器和所述正交分支滤波器两者，并且被配置为放大基于同相分支信号和正交分支信号的放大信号的正交分支，并输出放大信号的放大正交分支。
6.一种电路的工作方法，包括：
通过低噪声放大器(LNA)接收来自天线的RF信号；
通过频率综合器与分频器产生第一本振信号、第二本振信号、第三本振信号和第四本振信号；
通过通信地耦合到所述低噪声放大器和所述频率综合器与分频器的第一前端电路输出第一数字中频信号和输出第二数字中频信号，其中所述输出第一数字中频信号通过以下方式实现：
将放大的RF信号和所述第一本振信号混频成第一中频信号，
滤波所述第一中频信号，和
将滤波后的第一中频信号转换为第一数字中频信号，以及
其中，所述输出第二数字中频信号通过以下方式实现：
将放大的RF信号，所述第一本振信号和所述第二本振信号混频成第二中频信号，
滤波所述第二中频信号，和
将滤波后的第二中频信号转换为第二数字中频信号；和
通过通信地耦合到所述低噪声放大器和所述频率综合器与分频器的第二前端电路输出第三数字中频信号和输出第四数字中频信号，其中所述输出第三数字中频信号通过以下方式实现：
将放大的RF信号和所述第三本振信号混频成第三中频信号，
滤波所述第三中频信号，和
将滤波后的第三中频信号转换为第三数字中频信号，以及
其中，所述输出第四数字中频信号通过以下方式实现：
将放大的RF信号，所述第三本振信号和所述第四本振信号混频成第四中频信号，
滤波所述第四中频信号，和
将滤波后的第四中频信号转换为第四数字中频信号；
其中，所述通过频率综合器与分频器产生第一本振信号，第二本振信号，第三本振信号和第四本振信号，进一步通过以下方式实现：
通过所述频率综合器产生第一信号，其中所述第一信号的频率是所述第一本振信号的频率的两倍；
通过通信地耦合到所述频率综合器的第一分频器将第一信号分频成所述第一本振信号的同相分支和所述第一本振信号的正交分支，其中所述第一本振信号的同相分支的频率和所述第一本振信号的正交分支的频率均等于所述第一信号频率的一半；
通过通信地耦合到所述频率综合器的第二分频器将所述第一信号分频成所述第二本振信号的同相分支和所述第二本振信号的正交分支，其中，所述第二本振信号的同相分支的频率和所述第二本振信号的正交分支的频率是通过将所述第一信号的频率除以除数来计算；
通过通信地耦合到所述频率综合器的第三分频器，将所述第一信号进行分频并输出第二信号，其中所述第二信号的频率等于所述第一信号的频率的一半；
通过通信地耦合到所述频率综合器和所述第三分频器的第一混频器，将所述第一信号和所述第二信号混频成第三信号，其中所述第三信号的频率等于所述第二信号的频率和所述第一信号的频率之和；
通过通信地耦合到所述第一混频器的第四分频器，将所述第三信号分频成所述第三本振信号的同相分支和所述第三本振信号的正交分支，其中，所述第三本振信号的同相分支的频率和所述第三本振信号的同相分支的频率均等于所述第三信号的频率的四分之一；
通过通信地耦合到所述第一混频器的第五分频器，将所述第三信号分频成所述第四本振信号的同相分支和所述第四本振信号的正交分支，其中，所述第四本振信号的同相分支的频率和所述第四本振信号的同相分支的频率是通过将所述第三信号的频率除以除数来计算。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二分频器的除数根据所述第二分频器的工作模式进行配置，以及所述第五分频器的除数根据所述第五分频器的工作模式进行配置。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述输出第一数字中频信号和输出第二数字中频信号，通过以下方式实现：
通过通信地耦合到所述低噪声放大器和所述第一分频器的第二混频器，将放大的RF信号和所述第一本振信号的同相分支以及所述第一本振信号的正交分支混频成第一中频信号；
通过通信地耦合到所述第二混频器的第一复数带通滤波器，对所述第一中频信号的同相分支和所述第一中频信号的正交分支进行滤波以抑制不需要的频带内的信号，并输出第一滤波中频信号；
通过通信地耦合到所述第二分频器和所述第二混频器的第三混频器，将所述第一中频信号的同相分支和所述第一中频信号的正交分支以及所述第二本振信号的同相分支和所述第二本振信号的正交分支混频成第二中频信号；
通过通信地耦合到所述第三混频器的第二复数带通滤波器，对所述第二中频信号的同相分支和所述第二中频信号的正交分支进行滤波以抑制不需要的频带内的信号，并输出第二滤波中频信号，其中所述第二滤波中频信号与所述第一滤波中频信号不同；
通过通信地耦合到所述第一复数带通滤波器的第一模数转换器(ADC)，将所述第一滤波中频信号的同相分支数字地转换成第一数字中频信号，并输出所述第一数字中频信号；和
通过通信地耦合到所述第二复数带通滤波器的第二模数转换器(ADC)，将第二滤波中频信号的同相分支数字地转换成第二数字中频信号，并输出所述第二数字中频信号。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述输出第三数字中频信号和所述输出第四数字中频信号通过以下方式实现：
通过通信地耦合到所述低噪声放大器和所述第四分频器的第四混频器，将放大的RF信号和所述第三本振信号的同相分支以及所述第三本振信号的正交分支混频成第三中频信号；
通过通信地耦合到所述第四混频器的第三复数带通滤波器，对所述第三中频信号的同相分支和所述第三中频信号的正交分支进行滤波以抑制不需要的频带内的信号，并输出第三滤波中频信号；
通过通信地耦合到所述第五分频器和所述第四混频器的第五混频器，将所述第三中频信号的同相分支和所述第三中频信号的正交分支以及所述第四本振信号的同相分支和所述第四本振信号的正交分支混频成第四中频信号；
通过通信地耦合到所述第五混频器的第四复数带通滤波器，对所述第四中频信号的同相分支和所述第四中频信号的正交分支进行滤波以抑制不需要的频带内的信号，并输出第四滤波中频信号，其中所述第四滤波中频信号与所述第三滤波中频信号不同；
通过通信地耦合到所述第三复数带通滤波器的第三模数转换器(ADC)，将所述第三滤波中频信号的同相分支数字地转换成第三数字中频信号，并输出所述第三数字中频信号；和
通过通信地耦合到所述第四复数带通滤波器的第四模数转换器(ADC)，将所述第四滤波中频信号的同相分支数字地转换为第四数字中频信号，并输出所述第四数字中频信号。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述输出第一滤波中频信号，所述输出第二滤波中频信号，所述输出第三滤波中频信号，和所述输出第四滤波中频信号的每一个，进一步通过以下方式实现：
通过同相分支滤波器滤波同相分支信号；
通过正交分支滤波器滤波正交分支信号；
通过通信地耦合到所述同相分支滤波器和所述正交分支滤波器两者的同相分支可编程增益放大器，放大基于同相分支信号和正交分支信号的放大信号的同相分支，并输出放大信号的放大同相分支；和
通过通信地耦合到所述同相分支滤波器和所述正交分支滤波器两者的正交分支可编程增益放大器，放大基于同相分支信号和正交分支信号的放大信号的正交分支，并输出放大信号的放大正交分支。
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