CN116299589A - 一种星载超小型gnss掩星探测仪 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种星载超小型GNSS掩星探测仪，所述探测仪包括：天线单元、射频放大滤波单元、射频处理单元和基带处理单元；所述天线单元探测并接收GPS、BDS、Galileo及GLONASS卫星导航系统发射的直射信号；所述射频放大滤波单元将所述天线单元接收的信号进行放大、射频滤波和功率分配；所述射频处理单元对射频信号进行下变频、中频放大、中频滤波和AD采样处理；所述基带处理单元进行GNSS卫星捕获和跟踪，并利用跟踪后的信号计算获得卫星位置及速度信息、GNSS掩星信号的载波相位和幅度。本发明减小了探测仪的体积和功耗，在超小尺寸，超低功耗前提下实现GPS、BDS、Galileo及GLONASS四大导航系统同时观测，大大节省了卫星所占空间和能源。
Description
技术领域
本发明属于空间探测仪器领域，具体涉及一种星载超小型GNSS掩星探测仪。
背景技术
星载超小型GNSS掩星探测仪通过低轨卫星接收来自GNSS卫星发射的GNSS掩星信号。GNSS掩星信号穿过大气和电离层，会产生附加的相位延迟，探测仪从接收到的GNSS掩星信号中提取出由中性大气和电离层影响附加的延迟量，再通过反演理论处理得到大气的折射率、温度、压力、湿度等大气物理参数剖面以及电离层电子密度廓线和电子总含量(TEC)等信息；
星载超小型GNSS掩星探测仪接收到的GNSS卫星数量越多，反演出的廓线数量也越多，对数值天气预报的贡献就越大，应用前景就越好，但是，现有的星载GNSS掩星探测仪受自身结构和功耗的局限性设计，尺寸大、功耗高，很难实现多颗卫星组网，同时，目前在轨掩星探测仪受其接收通道带宽的限制，只能接收GPS和BD导航系统所发射的信号，而无法实现多个GNSS系统的兼容，特别是针对Galileo系统及GLONASS系统之间的兼容问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有GNSS掩星探测仪尺寸大、功耗高而且无法实现多颗星组网以及同时兼容GPS系统、BDS系统、Galileo系统及GLONASS系统的缺陷。
为了实现上述目的，本发明提出了一种星载超小型GNSS掩星探测仪，所述探测仪包括：天线单元、射频放大滤波单元、射频处理单元和基带处理单元；
所述天线单元，采用双天线设计，用于探测并接收GPS、BDS、Galileo及GLONASS卫星导航系统发射的直射信号；
所述射频放大滤波单元，用于将所述天线单元接收的信号进行放大、射频滤波和功率分配处理后，将生成的射频信号输入到所述射频处理单元；
所述射频处理单元，采用零中频和IQ正交设计架构，用于对所述射频放大滤波单元处理后的射频信号进行下变频、中频放大、中频滤波和AD采样处理，然后将处理后的数字信号输入所述基带处理单元；
所述基带处理单元，用于通过接收射频处理单元发送的数字信号进行GNSS卫星捕获和跟踪，并利用跟踪后的信号计算获得卫星位置及速度信息、GNSS掩星信号的载波相位和幅度。
作为上述系统的一种改进，所述天线单元包括：定位天线和掩星天线；
所述定位天线包括前向定位天线和后向定位天线；
所述掩星天线包括前向掩星天线和后向掩星天线；
所述前向定位天线探测并接收来自卫星运行方向GNSS卫星发射的导航定位信号；
所述后向定位天线探测并接收来自卫星运行反方向GNSS卫星发射的导航定位信号；
所述前向掩星天线探测并接收来自卫星运行方向GNSS卫星发射的穿过大气和电离层的掩星信号；
所述后向掩星天线探测并接收来自卫星运行反方向GNSS卫星发射的穿过大气和电离层的掩星信号。
作为上述系统的一种改进，所述后向定位天线与所述前向定位天线结构设计相同；所述前向定位天线保证卫星飞行方向的半球视场，所述后向定位天线保证卫星飞行反方向的半球视场，两个天线共同保证上半空间半球形的视场范围。
作为上述系统的一种改进，所述定位天线采用空气腔式三层多馈设计，包括：屏蔽腔、馈电网络、第一辐射片、第二辐射片、第三辐射片、馈电探针、支撑柱、短路钉和折叠墙；
所述馈电网络安装在屏蔽腔里，位于天线底部；
所述屏蔽腔上部从下往上依次放置第一辐射片、第二辐射片和第三辐射片；
所述支撑柱用于固定三种辐射片；
所述馈电探针连接第二辐射片和馈电网络；
所述短路钉连接第三辐射片和馈电网络；
所述折叠墙位于辐射片四周。
作为上述系统的一种改进，所述馈电网络采用威尔金斯功分器与移相器相结合设计；
所述馈电网络采用微带线实现，微带线印刷在介质板上，微带线曲折盘绕在所述馈电探针周围；
所述馈电网络通过所述馈电探针对所述第二辐射片进行馈电；
所述馈电探针展宽3dB轴比角度，位于所述第二辐射片的中心。
作为上述系统的一种改进，所述第一辐射片、所述第二辐射片和所述第三辐射片为圆形结构，中间使用支撑柱连接；
所述第一辐射片位于底层，为低频谐振片；低频谐振片覆盖GLONASSL2、GPSL2、BDSB2和GalileoE5频段；高频谐振时，低频谐振片作为金属地；
所述第二辐射片位于中间层，为高频谐振片；高频谐振片覆盖GLONASSL1、GPS L1、BDSB1和GalileoE1频段；低频谐振时，高频谐振片作为金属地；所述第二辐射片对所述第一辐射片耦合馈电；所述第一辐射片上留有缺口，使得所述第一辐射片不与所述馈电探针直接接触；
所述第三辐射片位于上层，用于改善低仰角增益，调节天线谐振频率，展宽波束。
作为上述系统的一种改进，所述后向掩星天线与前向掩星天线结构设计相同；
所述前向掩星天线接收上升掩星信号，所述后向掩星天线接收下降掩星信号；
所述前向掩星天线包含N个定位天线单元，组成1*N线性阵列，通过所述馈电网络不同支路的相位差和阵列单元之间的距离的优化实现波束合成，使宽带接收轴向增益大于10dBi。
作为上述系统的一种改进，所述射频放大滤波单元包括：第一级放大器、第一级衰减器、第二级放大器、第二级衰减器、功率分配器、高频滤波器和低频滤波器；
第一级放大器、第一级衰减器、第二级放大器、第二级衰减器和功率分配器依次连接；功率分配器同时连接高频滤波器和低频滤波器；
所述第一级放大器用于将天线单元接收到的信号进行低噪声放大；
所述第一级衰减器用于隔离第一级放大器和第二级放大器，防止放大器发生自激现象；
所述第二级放大器用于进一步放大天线单元接收的射频信号；
所述第二级衰减器用于调节射频放大滤波单元总体增益；
所述功率分配器用于将经过放大后的射频信号均分成两路，分别进入高频和低频滤波器；
所述高频滤波器用于通过高频段信号，滤除高频段外的干扰信号；
所述低频滤波器用于通过低频段信号，滤除低频段外的干扰信号。
作为上述系统的一种改进，所述射频处理单元包括：第一片射频芯片、第二片射频芯片、第三片射频芯片、第四片射频芯片；
所述第一片射频芯片用于处理前向定位天线和后向定位天线的高频段射频信号，对该高频段射频信号进行下变频、中频放大、中频滤波和AD采样处理；
所述第二片射频芯片用于处理前向定位天线和后向定位天线的低频段射频信号，对该低频段射频信号进行下变频、中频放大、中频滤波和AD采样处理；
所述的第三片射频芯片用于处理前向掩星天线和后向掩星天线的高频段射频信号，对该高频段射频信号进行下变频、中频放大、中频滤波和AD采样处理；
所述第四片射频芯片用于处理前向掩星天线和后向掩星天线的低频段射频信号，对该低频段射频信号进行下变频、中频放大、中频滤波和AD采样处理。
作为上述系统的一种改进，所述第一片射频芯片、所述第二片射频芯片、所述第三片射频芯片和所述第四片射频芯片采用相同的射频IC；
所述射频IC接收通道采用零中频和IQ正交设计架构；
所述射频IC内部包含两路射频接收通道；
所述射频接收通道包括放大器、混频器、中频放大器、中频滤波器、两路12位ADC、数字滤波器和本振PLL电路；
所述接收通道带宽通过配置满足GNSS信号的接收，数字接口支持LVDS和CMOS两种模式；
所述本振PLL电路支持整数和小数分频，增益控制支持MGC和AGC两种模式。
作为上述系统的一种改进，所述基带处理单元包括基带SOC和监控FPGA；
所述基带SOC用于对射频处理单元处理后数字信号进行定位解算、掩星数据测量；
所述监控FPGA用于实现探测仪状态的实时监测。
与现有技术相比，本发明的优势在于：
1、区别于传统的探测仪发明设计，本发明采用射频电路集成技术和基带SOC集成技术，大大减小了体积和功耗，在超小尺寸，超低功耗前提下实现GPS、BDS、Galileo及GLONASS四大导航系统同时观测，大大节省了卫星所占空间和能源；
2、采用零中频和IQ正交设计架构，有效降低采样率，实现宽带信号接收；
3、采用前向定位天线和后向定位天线双天线设计，实现定位信号接收范围覆盖上半空间半球形的视场，扩大了定位信号的接收范围。
附图说明
图1所示为星载超小型GNSS掩星探测仪系统设计框图；
图2所示为星载超小型GNSS掩星探测仪系统中的定位天线结构框图；
附图说明：
1、屏蔽腔 2、馈电网络
3、折叠墙 4、馈电探针
5、支撑柱 6、短路针
7、第三辐射片 8、第二辐射片
9、第一辐射片
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案进行详细的说明。
如图1所示，本发明提供的一种星载超小型GNSS掩星探测仪，该探测仪包括：天线单元、射频放大滤波单元、射频处理单元和基带处理单元；所述的天线单元探测并接收GPS、BDS、Galileo及GLONASS卫星导航系统发射的直射信号；所述的射频放大滤波单元将天线单元接收的信号进行放大、射频滤波和功率分配处理后，将生成的射频信号输入到射频处理单元；所述的射频处理单元对放大和滤波后射频信号进行下变频、中频放大、中频滤波和AD采样处理，然后将处理后的数字信号输入基带处理单元；所述的基带处理单元通过接收的数字信号进行GNSS卫星捕获和跟踪，并利用跟踪后的信号计算获得卫星位置及速度信息、GNSS掩星信号的载波相位和幅度。
基于上述结构的星载超小型GNSS掩星探测仪，如图1所示，在本实施例中，所述的星载超小型GNSS掩星探测仪由四副天线、四路射频放大滤波通道、四片射频处理芯片和一个基带处理单元组成。四副天线分别为前向定位天线、后向定位天线、前向掩星天线和后向掩星天线；四路射频放大滤波通道分别为前向定位通道、后向定位通道、前向掩星通道和后向掩星通道；四片射频处理芯片分别为第一片射频芯片、第二片射频芯片、第三片射频芯片和第四片射频芯片；
所述的探测仪定位功能由前向定位天线和后向定位天线共同完成，前向定位天线保证卫星飞行方向的半球视场，后向定位天线保证卫星飞行反方向的半球视场，两个天线共同保证上半空间半球形的视场范围。
所述的前向定位天线旨在满足小型化的前提下，实现宽带信号接收，同时接收GPS系统、BDS系统、Galileo系统及GLONASS系统导航信号，采用空气腔式三层多馈设计，如图2所示，其结构包括：屏蔽腔、馈电网络、第一辐射片、第二辐射片、第三辐射片、馈电探针、支撑柱、短路钉、折叠墙，馈电网络安装在屏蔽腔里，位于天线底部，屏蔽腔体上面依次放置第一辐射片、第二辐射片、第三辐射片，四个支撑住用于将三种辐射片进行固定，四个馈电探针连接第二辐射片和馈电网络，短路钉连接第三辐射片和馈电网络，折叠墙位于辐射片四周。
所述的馈电网络安装在屏蔽腔里，位于天线底部，采用威尔金斯功分器与移相器相结合设计，馈电网络采用微带设计，微带线印刷在介质板上，介质板为RO4003，介电常数为3.55，板厚0.76mm，根据GNSS天线的馈电点位置，通过微带线曲折盘绕有效减小了馈电网络的体积；馈电网络通过四点对辐射片进行馈电，展宽3dB轴比角度，增加定位精度，四个馈电点依次放置于第二辐射片四条边的中心，相当于馈源依次放置于其他馈源对应的电压零值线上，可以有效改善隔离度，降低交叉极化。
所述的三种辐射片使用圆形，中间使用支撑柱连接。第一辐射片位于底层，为低频谐振片，低频谐振片覆盖GLONASSL2、GPSL2、BDSB2和GalileoE5频段，而高频谐振的时候，低频谐振片作为金属地，其距离馈电网络的高度直接影响天线增益和轴比；第二辐射片位于中间层，为高频谐振片，高频谐振片覆盖GLONASSL1、GPSL1、BDSB1和GalileoE1频段，而低频谐振的时候，高频谐振片作为金属地，为了展宽带宽，对第一辐射片耦合馈电，在第一辐射片上挖四个孔，使得第一辐射片不与四个馈电探针直接接触，馈电探针与第二辐射片直接馈电；第三辐射片位于上层，用于改善低仰角增益，可以调节天线谐振频率，展宽波束；三种辐射片均采用圆形辐射片，波束轮转对称性好，E面和H面重合度高。
所述的折叠墙位于辐射片周围，通过对折叠墙的高度、尺寸以及多边形的边数的优化，可以提高天线相位中心稳定性，缩小天线辐射口径，增加天线抗多径效应的能力，展宽波束。
所述的前向掩星天线包含四个定位天线单元，组成1*4线性阵列，通过馈电网络不同支路的相位差和阵列单元之间的距离的优化实现波束合成，使宽带接收，轴向增益大于10dBi。
所述的前向掩星天线和后向掩星天线分别接收上升掩星信号和下降掩星信号，所述的上升掩星信号是指一开始被地球遮挡的GNSS卫星仰角为负角度，然后仰角逐渐上升变大过程中的接收信号。所述的下降掩星信号是指运动的GNSS卫星仰角逐渐减小，最后被地球遮挡过程中的接收信号。例如：在由多颗卫星组成的BDS系统中，每颗卫星相对于定位和掩星天线的位置是实时变化的。如果卫星的仰角大于0°，为直接信号，由定位天线接收。如果仰角小于0°，为掩星信号，再通过方位角判断是用前向掩星接收天线还是后向掩星接收天线接收。
所述的前向定位通道、后向定位通道、前向掩星通道和后向掩星通道用于将天线单元接收的GNSS导航信号进行放大、滤波和功率分配处理。前向定位通道将前向定位天线接收的信号依次进行第一级低噪声放大、第一级衰减、第二级放大、第二级衰减、功率分配、高频滤波和低频滤波；后向定位通道将后向定位天线接收的信号依次进行第一级低噪声放大、第一级衰减、第二级放大、第二级衰减、功率分配、高频滤波和低频滤波；前向掩星通道将前向掩星天线接收的信号依次进行第一级低噪声放大、第一级衰减、第二级放大、第二级衰减、功率分配、高频滤波和低频滤波；后向掩星将前向后向掩星接收的信号依次进行第一级低噪声放大、第一级衰减、第二级放大、第二级衰减、功率分配、高频滤波和低频滤波；
所述的第一片射频芯片、第二片射频芯片、第三片射频芯片和第四片射频芯片采用相同的射频IC，该射频IC接收通道采用零中频和IQ正交设计架构，能够有效较低采样率，实现多导航系统的同时接收；芯片内部包含两路射频接收通道，射频接收通道主要由放大器、混频器、中频放大器、中频滤波器、两路12位ADC、数字滤波器以及本振PLL电路组成。芯片可以实现两路信号同时接收，接收通道带宽通过配置可以满足GNSS信号的接收，数字接口支持LVDS和CMOS两种模式。内置PLL支持整数和小数分频，增益控制支持MGC和AGC两种模式。
所述的零中频和IQ正交设计架构直接将射频信号下变频到零中频，本振频率和射频频率相同，不存在中频镜像抑制问题，因此消除了体积较大的镜像抑制滤波器和中频带通滤波器的需求。中频滤波器采用低通滤波器，实现零中频两侧信号的同时接收，例如，同时接收北斗B1C频点(1575.42MHz)和GLONASSL1频点(1602MHz)导航信号，经过计算，该通道信号带宽为：1602MHz+5MHz-1575.42MHz+2.046MHz＝33.626MHz，中心频率：((1602MHz+5MHz)+(1575.42MHz-2.046MHz))/2＝1590.037MHz，本振频率设置为1590.037MHz，则北斗B1C频点和GLONASSL1频点分别落在了零中频两侧，中心频率分别为-14.617MHz和11.963MHz，此时采样率设计为35MHz即可满足采样要求。
所述的基带处理单元包括基带SOC芯片和监控FPGA，所述的基带SOC用于对射频处理单元处理后数字信号进行定位解算、掩星数据测量，具体操作过程为：首先实现对采样后数字信号的捕获和跟踪处理，然后进行伪距、载波相位观测量的高精度测量，对定位的伪距、载波相位或二者的组合观测量可进行实时的定位，对载波相位观测量可用于事后精密定轨和提取掩星信号附加相位信息；所述的监控FPGA用于实现探测仪状态进行实时地监测，当发生因单粒子效应而导致的故障时进行软件复位等纠正措施。
所述的基带SOC芯片选用Xilinx的Zynq-7000以实现基带信号的处理及解算，其中SOC包括PL和PS部分，PL部分实现基带信号处理，PS部分实现定位解算、数据打包等功能。外围电路采用COTS器件辅助SOC功能的实现时钟模块为PS提供稳定可靠的系统参考时钟，ARM程序的运行的系统时钟、DDR接口时钟及程序加载时钟均由此参考时钟倍频所得。由于SOC内部的RAM资源有限，选用外部大容量的DDR存储器用于运行程序。复位电路能够提供复位信号，上电对SOC进行系统复位，使得内部的参数赋予初值，监控系统的正常工作，当看门狗异常时，能够及时将SOC进行复位重新加载程序，恢复到正常状态。程序存储器采用尺寸小、功耗低、容量大的QSPIFLASH存储器，对SOC程序代码进行存储，上电或复位后SOC能自动从QSPI FLASH中加载程序到DDR中运行。
本发明提供一种用于大气、电离层廓线探测的星载超小型GNSS掩星探测仪，适用于星载GNSS无线电掩星探测领域。该探测仪能够在超小尺寸，超低功耗前提下实现GPS、BDS、Galileo及GLONASS四大导航系统同时探测，使其易于组成卫星星座，其探测能力和应用前景相较于传统GNSS掩星探测仪有较大提高。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (11)
1.一种星载超小型GNSS掩星探测仪，其特征在于，所述探测仪包括：天线单元、射频放大滤波单元、射频处理单元和基带处理单元；
所述天线单元，采用双天线设计，用于探测并接收GPS、BDS、Galileo及GLONASS卫星导航系统发射的直射信号；
所述射频放大滤波单元，用于将所述天线单元接收的信号进行放大、射频滤波和功率分配处理后，将生成的射频信号输入到所述射频处理单元；
所述射频处理单元，采用零中频和IQ正交设计架构，用于对所述射频放大滤波单元处理后的射频信号进行下变频、中频放大、中频滤波和AD采样处理，然后将处理后的数字信号输入所述基带处理单元；
所述基带处理单元，用于通过接收射频处理单元发送的数字信号进行GNSS卫星捕获和跟踪，并利用跟踪后的信号计算获得卫星位置及速度信息、GNSS掩星信号的载波相位和幅度。
2.根据权利要求1所述的星载超小型GNSS掩星探测仪，其特征在于，所述天线单元包括：定位天线和掩星天线；
所述定位天线包括前向定位天线和后向定位天线；
所述掩星天线包括前向掩星天线和后向掩星天线；
所述前向定位天线探测并接收来自卫星运行方向GNSS卫星发射的导航定位信号；
所述后向定位天线探测并接收来自卫星运行反方向GNSS卫星发射的导航定位信号；
所述前向掩星天线探测并接收来自卫星运行方向GNSS卫星发射的穿过大气和电离层的掩星信号；
所述后向掩星天线探测并接收来自卫星运行反方向GNSS卫星发射的穿过大气和电离层的掩星信号。
3.根据权利要求2所述的星载超小型GNSS掩星探测仪，其特征在于，所述后向定位天线与所述前向定位天线结构设计相同；所述前向定位天线保证卫星飞行方向的半球视场，所述后向定位天线保证卫星飞行反方向的半球视场，两个天线共同保证上半空间半球形的视场范围。
4.根据权利要求3所述的星载超小型GNSS掩星探测仪，其特征在于，所述定位天线采用空气腔式三层多馈设计，包括：屏蔽腔、馈电网络、第一辐射片、第二辐射片、第三辐射片、馈电探针、支撑柱、短路钉和折叠墙；
所述馈电网络安装在屏蔽腔里，位于天线底部；
所述屏蔽腔上部从下往上依次放置第一辐射片、第二辐射片和第三辐射片；
所述支撑柱用于固定三种辐射片；
所述馈电探针连接第二辐射片和馈电网络；
所述短路钉连接第三辐射片和馈电网络；
所述折叠墙位于辐射片四周。
5.根据权利要求4所述的星载超小型GNSS掩星探测仪，其特征在于，所述馈电网络采用威尔金斯功分器与移相器相结合设计；
所述馈电网络采用微带线实现，微带线印刷在介质板上，微带线曲折盘绕在所述馈电探针周围；
所述馈电网络通过所述馈电探针对所述第二辐射片进行馈电；
所述馈电探针展宽3dB轴比角度，位于所述第二辐射片的中心。
6.根据权利要求5所述的星载超小型GNSS掩星探测仪，其特征在于，所述第一辐射片、所述第二辐射片和所述第三辐射片为圆形结构，中间使用支撑柱连接；
所述第一辐射片位于底层，为低频谐振片；低频谐振片覆盖GLONASS L2、GPS L2、BDSB2和Galileo E5频段；高频谐振时，低频谐振片作为金属地；
所述第二辐射片位于中间层，为高频谐振片；高频谐振片覆盖GLONASS L1、GPS L1、BDSB1和Galileo E1频段；低频谐振时，高频谐振片作为金属地；所述第二辐射片对所述第一辐射片耦合馈电；所述第一辐射片上留有缺口，使得所述第一辐射片不与所述馈电探针直接接触；
所述第三辐射片位于上层，用于改善低仰角增益，调节天线谐振频率，展宽波束。
7.根据权利要求4所述的星载超小型GNSS掩星探测仪，其特征在于，所述后向掩星天线与前向掩星天线结构设计相同；
所述前向掩星天线接收上升掩星信号，所述后向掩星天线接收下降掩星信号；
所述前向掩星天线包含N个定位天线单元，组成1*N线性阵列，通过所述馈电网络不同支路的相位差和阵列单元之间的距离的优化实现波束合成，使宽带接收轴向增益大于10dBi。
8.根据权利要求1所述的星载超小型GNSS掩星探测仪，其特征在于，所述射频放大滤波单元包括：第一级放大器、第一级衰减器、第二级放大器、第二级衰减器、功率分配器、高频滤波器和低频滤波器；
第一级放大器、第一级衰减器、第二级放大器、第二级衰减器和功率分配器依次连接；功率分配器同时连接高频滤波器和低频滤波器；
所述第一级放大器用于将天线单元接收到的信号进行低噪声放大；
所述第一级衰减器用于隔离第一级放大器和第二级放大器，防止放大器发生自激现象；
所述第二级放大器用于进一步放大天线单元接收的射频信号；
所述第二级衰减器用于调节射频放大滤波单元总体增益；
所述功率分配器用于将经过放大后的射频信号均分成两路，分别进入高频和低频滤波器；
所述高频滤波器用于通过高频段信号，滤除高频段外的干扰信号；
所述低频滤波器用于通过低频段信号，滤除低频段外的干扰信号。
9.根据权利要求1所述的星载超小型GNSS掩星探测仪，其特征在于，所述射频处理单元包括：第一片射频芯片、第二片射频芯片、第三片射频芯片、第四片射频芯片；
所述第一片射频芯片用于处理前向定位天线和后向定位天线的高频段射频信号，对该高频段射频信号进行下变频、中频放大、中频滤波和AD采样处理；
所述第二片射频芯片用于处理前向定位天线和后向定位天线的低频段射频信号，对该低频段射频信号进行下变频、中频放大、中频滤波和AD采样处理；
所述的第三片射频芯片用于处理前向掩星天线和后向掩星天线的高频段射频信号，对该高频段射频信号进行下变频、中频放大、中频滤波和AD采样处理；
所述第四片射频芯片用于处理前向掩星天线和后向掩星天线的低频段射频信号，对该低频段射频信号进行下变频、中频放大、中频滤波和AD采样处理。
10.根据权利要求9所述的星载超小型GNSS掩星探测仪，其特征在于，所述第一片射频芯片、所述第二片射频芯片、所述第三片射频芯片和所述第四片射频芯片采用相同的射频IC；
所述射频IC接收通道采用零中频和IQ正交设计架构；
所述射频IC内部包含两路射频接收通道；
所述射频接收通道包括放大器、混频器、中频放大器、中频滤波器、两路12位ADC、数字滤波器和本振PLL电路；
所述接收通道带宽通过配置满足GNSS信号的接收，数字接口支持LVDS和CMOS两种模式；
所述本振PLL电路支持整数和小数分频，增益控制支持MGC和AGC两种模式。
11.根据权利要求1所述的星载超小型GNSS掩星探测仪，其特征在于，所述基带处理单元包括基带SOC和监控FPGA；
所述基带SOC用于对射频处理单元处理后数字信号进行定位解算、掩星数据测量；
所述监控FPGA用于实现探测仪状态的实时监测。
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