CN202583465U - 一种单频多系统gnss射频信号接收装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种单频多系统GNSS射频信号接收装置，属于无线通信和导航领域，本实用新型可同时接收GPS的L1频段信号、北斗二代卫星导航系统B1频段信号和伽利略卫星定位系统L1F(L1OS)频段信号，采用一次下变频结构，将射频信号下变频为模拟中频信号，经ADC数字采样后，最终得到中频数字信号输出，接收装置包括低噪声放大器、混频器、中频滤波器、自动增益控制放大器、模数信号转换器和频率合成器，装置特征在于同时接收三系统单频信号，采用一次下变频结构，采用一个温补晶振单元和相应锁相环路，实现三路信号的下变频和数字采样功能，减少了电路数量，减小了体积，易于实现与集成。
Description
技术领域
本发明涉及一种单频多系统GNSS射频信号接收装置，能同时接收GPS的L1频段信号、北斗二代卫星导航系统B1频段信号和伽利略卫星定位系统L1F(L1 OS)频段信号，属于无线通信和导航领域。
背景技术
目前，GPS射频信号接收机已被广泛应用，我国自主研发和建立的北斗二代卫星导航系统进入测试阶段，北斗二代B1频段已对民用市场开放，欧盟开发的伽利略卫星定位系统虽尚未开放使用，但其信号参数已公布，按照欧盟的计划，伽利略卫星定位系统最迟将在2014年投入使用，北斗二代卫星导航系统与伽利略卫星定位系统建立之初都参考了GPS的成功经验，上述三系统具有很高的兼容性。
目前，尚未出现能同时高精度接收GPS的L1频段信号、北斗二代卫星导航系统B1频段信号和伽利略卫星定位系统L1F(L1 OS)频段信号的射频信号接收装置。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种具备单频多系统射频信号接收功能的接收装置，能同时接收GPS的L1频段信号、北斗二代卫星导航系统B1频段信号和伽利略卫星定位系统L1F(L1OS)频段信号，并对结构进行了优化与精简，减小了其体积，易于实现与集成。
本实用新型的方案是这样解决的：射频信号接收装置采用一次下变频结构，包括三个低噪声放大器、三个混频器、三个中频滤波器、三个自动增益控制放大器、三个模数信号转换器、一个由温补晶振单元和锁相环路组成的频率合成器，所述GPS、北斗二代卫星导航系统和伽利略卫星定位系统的三路射频信号首先分别进入相应通路的低噪声放大器，低噪声放大器的输出信号进入混频器，混频器输出的信号进入中频滤波器，中频滤波器的输出信号进入自动增益控制放大器，自动增益控制放大器的输出信号进模数信号转换器，温补晶振单元与锁相环路生成的两路本地振荡信号分别进入三组通路的混频器。
一种单频多系统GNSS射频信号接收装置包含三个频段通路：接收频点为1575.42MHz的GPS的L1频段信号通路；接收频点为1561.098MHz的北斗二代卫星导航系统B1频段信号通路；接收频点为1575.42MHz的伽利略卫星定位系统L1F(L1 OS)频段信号通路。
信号接收原理为：采用一次下变频结构，所述三路射频信号首先分别进入相应通路的低噪声放大器对信号进行放大，低噪声放大器的输出信号进入混频器与频率合成器输出的本地振荡信号进行下变频，其中，GPS的L1频段信号和伽利略卫星定位系统的L1F(L1 OS)频段信号共用频率合成器输出的第一路本地振荡信号，频率合成器输出的第二路本地振荡信号与北斗二代卫星导航系统的B1频段信号混频，射频信号降至中频模拟信号，输出的中频模拟信号进入中频滤波器进行滤波，中频滤波器的输出信号进入自动增益控制放大器，对信号进行稳定输出功率的控制放大或衰减，自动增益控制放大器的输出信号进入模数信号转换器，模数信号转换器的输出信号为中频数字信号。
附图说明
附图为本实用新型一种单频多系统GNSS射频信号接收装置示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的发明内容作进一步说明：
参照附图所示，本实用新型提供的射频信号接收装置包含三条信号通路：接收频点为1575.42MHz的GPS的L1频段信号通路；接收频点为1561.098MHz的北斗二代卫星导航系统B1频段信号通路；接收频点为1575.42MHz的伽利略卫星定位系统L1F(L1 OS)频段信号通路。
各通路的信号接收原理是：通过采用一次下变频结构，将低噪声放大器2、混频器3、中频滤波器4、自动增益控制放大器5、温补晶振单元8、锁相环路9和模数信号转换器6组成一个射频信号接收装置，所述射频信号1进入低噪声放大器2，低噪声放大器2的输出信号进入混频器3，混频器3的输出信号进入中频滤波器4，中频滤波器4的输出信号进入自动增益控制放大器5，自动增益控制放大器5的输出信号进入模数信号转换器6，模数信号转换器6的输出信号为中频数字信号7，温补晶振单元8输出的基准频率信号进入锁相环路9，锁相环路9产生两路本地振荡信号10、11，分别进入混频器3，其中温补晶振单元8和锁相环路9组成频率合成器。
所述三路信号的射频信号首先分别进入相应通路的低噪声放大器对信号进行放大，并保证极低的噪声系数，经过低噪放大后，低噪声放大器的输出信号进入混频器与频率合成器输出的本地振荡信号进行下变频，其中，频率合成器输出的第一路本地振荡信号分别与GPS的L1频段信号和伽利略卫星定位系统的L1F(L1 OS)频段信号混频，频率合成器输出的第二路本地振荡信号与北斗二代卫星导航系统的B1频段信号混频，射频信号降至中频模拟信号，输出中频模拟信号进入中频滤波器进行滤波，中频滤波器的输出信号进入自动增益控制放大器，对信号进行稳定输出功率的控制放大或衰减，自动增益控制放大器的输出信号进入模数信号转换器，模数信号转换器输出信号为中频数字信号。
GPS的L1频段信号通路和伽利略卫星定位系统的L1F(L1 OS)频段信号通路共用频率合成器输出的1547MHz的第一路本地振荡信号，混频后均得到14.098MHz的中频信号；北斗二代卫星导航系统B1频段信号与频率合成器输出的1565.87MHz的第二路本地振荡信号混频后得到9.55MHz的中频信号。
所述下变频结构为一次下变频结构，频率合成器由温补晶振单元与锁相环路组成，两路本地振荡信号需要一个温补晶振单元与相应锁相环路产生，温补晶振单元采用频率稳定度为2.5ppm的10MHzTCXO。
Claims (4)
1.一种单频多系统GNSS射频信号接收装置，其特征在于：所述装置能同时接收GPS的L1频段信号、北斗二代卫星导航系统B1频段信号和伽利略卫星定位系统L1F频段信号，变频结构采用一次下变频结构，装置包括三个低噪声放大器、三个混频器、三个中频滤波器、三个自动增益控制放大器、三个模数信号转换器、一个由温补晶振单元和锁相环路组成的频率合成器，所述三路信号的射频信号首先分别进入相应通路的低噪声放大器对信号进行放大，低噪声放大器的输出信号进入混频器与频率合成器输出的本地振荡信号进行下变频，其中，GPS的L1频段信号和伽利略卫星定位系统的L1F频段信号共用频率合成器输出的第一路本地振荡信号，频率合成器输出的第二路本地振荡信号与北斗二代卫星导航系统B1频段信号混频，射频信号降至中频模拟信号，输出中频模拟信号进入中频滤波器，中频滤波器的输出信号进入自动增益控制放大器，对信号进行稳定输出功率的控制放大或衰减，自动增益控制放大器的输出信号进入模数信号转换器，模数信号转换器输出信号为中频数字信号。
2.根据权利要求1所述的单频多系统GNSS射频信号接收装置，其特征在于所述装置包含三个系统的三条信号通路：接收频点为1575.42MHz的GPS的L1频段信号通路；接收频点为1561.098MHz的北斗二代卫星导航系统B1频段信号通路；接收频点为1575.42MHz的伽利略卫星定位系统L1F频段信号通路。
3.根据权利要求1所述的单频多系统GNSS射频信号接收装置，其特征在于所述的下变频结构为一次下变频结构，两路本地振荡信号需要一个温补晶振单元与相应锁相环路产生，所述温补晶振单元采用频率稳定度为2.5ppm的10MHzTCXO。
4.根据权利要求1所述的单频多系统GNSS射频信号接收装置，其特征在于所述的GPS的L1频段信号通路和伽利略卫星定位系统的L1F频段信号通路共用频率合成器输出的1547MHz的第一路本地振荡信号，混频后均得到14.098MHz的中频信号；北斗二代卫星导航系统B1频段信号与频率合成器输出的1565.87MHz的第二路本地振荡信号混频后得到9.55MHz的中频信号。
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|---|---|---|---|---|
| CN105319564A (zh) * | 2014-12-26 | 2016-02-10 | 上海华测导航技术股份有限公司 | 一种将卫星信号分为八频点进行处理的方法 |
| CN109581417A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-04-05 | 金石临(广州)科技有限公司 | 一种双模射频信号接收装置和接收方法 |
| CN111697977A (zh) * | 2019-03-12 | 2020-09-22 | 大唐移动通信设备有限公司 | 一种超宽带频谱监测系统及方法 |
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