CN204425333U - 信号输入装置、全球定位系统gps频率调整器及终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种信号输入装置、全球定位系统GPS频率调整器及终端，其中，该信号输入装置包括：脉冲强度调制PDM波输出端口、接收PDM波的PDM波接收端口，在PDM波输出端口与PDM波接收端口连接有第一相移RC电路，在PDM波输出端口与第一相移RC电路之间连接有缓冲器。通过本实用新型，解决了相关技术中存在的无法有效抑制PDM波在振幅上的波动的问题，进而达到了缓冲PDM波在振幅上的波动的效果。

Description

信号输入装置、全球定位系统GPS频率调整器及终端

技术领域

本实用新型涉及通信领域，具体而言，涉及一种信号输入装置、全球定位系统GPS频率调整器及终端。

背景技术

全球定位系统(Global Position System，简称为GPS)功能目前已经成为了智能终端的标准配置，其方便易用，可以不依赖终端网络的特性给用户带来了极大的方便，目前智能终端的应用软件中也广泛使用到GPS功能，精确，可靠地GPS性能会给智能机带来非常良好的用户体验。

但是在GPS实际使用过程中常常在遇到一些困难，以智能手机为例进行说明，由于GPS模块的性能实现对频率的精准要求很高，在目前的智能手机平台我们常见的GPS设计的时钟往往是手机无线收发单元的晶体共用。无线网络的使用、智能手机发热、以及手机内部其他模块的共存给GPS性能带来了极大的挑战。

从目前常见GPS故障：首次搜星速度慢、卫星解析困难、双模网络下频繁丢星等故障看，故障原因都是集中在GPS晶振受到环境或电磁兼容性(ElectroMagnetic Compatibility，简称为EMC)原因的影响，这些不良因数极大的妨碍了GPS用户的使用体验。

尽管目前的手机智能平台和主板设计针对这个问题做了很多的努力，但是无线模块晶振共用，智能手机使用发热问题等问题还是会给GPS模块带来很大的影响。

图1是相关技术中的TCXO调整电路，如图1所示，在GPS的温度补偿晶体振荡器(Temperature Compensated Crystal Oscillator，简称为TCXO)电路中，TCXO的Vcont管脚由应用处理器AP主芯片控制，通过脉冲强度调制(PulseDensity Modulation，简称为PDM)波控制TCXO的初始频率微调，TCXO的输出一路给电源管理芯片(Power Management简称为PM)，一路给射频无线模块，通常GPS模块被集成在射频无线模块中，分别通过各自的上变频电路实现各自频率的生成。TCXO的频率微调是由PDM调整，TCXO自带温度补偿电路，可以对由温度变化引起的频率波动进行调整，但是GPS对时钟的频率精度要求很高，在发生GPS故障的手机分析中我们常常发现PDM的控制信号上会有高次谐波和脉冲杂波，这些干扰会让晶振输出频率有1-2HZ的波动，虽然这种波动相对于晶振主频输出来说很小，但是对于GPS这种对频率要求比较敏感模块，这一类微小的抖动却对GPS首次定位有很大的影响，可以看见的现象是GPS已经收到足够多的卫星，而且信噪比也相对较好，但是位置信息解析不出来。如果这种抖动一直存在，就会导致手机GPS始终无法完成定位。而这种脉冲波一般是由手机无线模块无线网络变化信道做频率改变时产生的，在双模工作模式下这种调整尤为频繁，因此GPS性能在此时会有恶化严重的情况。另外主芯片产生的PDM波波形一般为矩形方波，因此高次谐波分量丰富，也会对TCXO的频率调整造成影响。

因此，在相关技术中存在着无法有效抑制PDM波在振幅上的波动的问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种信号输入装置、全球定位系统GPS频率调整器及终端，以至少解决相关技术中存在的无法有效抑制PDM波在振幅上的波动的问题。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种信号输入装置，包括：脉冲强度调制PDM波输出端口、接收所述PDM波的PDM波接收端口，在所述PDM波输出端口与所述PDM波接收端口连接有第一相移RC电路，在所述PDM波输出端口与所述第一相移RC电路之间连接有缓冲器。

优选地，所述缓冲器的缓冲频率与所述PDM波的频率相适应。

优选地，所述缓冲器的缓冲频率与所述PDM波的频率相适应包括：所述缓冲器的频率与所述PDM波的频率相同。

优选地，所述缓冲器包括用于防止放大所述PDM波的波信号的使能管脚，所述使能管脚接地连接。

优选地，所述缓冲器的输出管脚与所述第一RC电路之间连接有一个或多个第二RC电路。

优选地，所述一个或多个第二RC电路的电阻值和电容值由所述缓冲器输出的所述PDM波的频率确定。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种全球定位系统GPS频率调整器，包括上述任一项所述的信号输入装置和温度补偿晶体振荡器TCXO。

优选地，所述TCXO的输入管脚Vcont为所述信号输入装置的PDM波接收端口。

根据本实用新型的再一方面，提供了一种终端，包括上述任一项所述的GPS频率调整器。

本实用新型提供了一种在PDM波输出端口与第一相移RC电路之间连接有缓冲器的信号输出装置，解决了相关技术中存在的无法有效抑制PDM波在振幅上的波动的问题，进而达到了缓冲PDM波在振幅上的波动的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是相关技术中的TCXO调整电路；

图2是根据本实用新型实施例的信号输入装置的结构框图；

图3是根据本实用新型实施例的信号输入装置的优选结构框图；

图4是根据本实用新型实施例的全球定位系统GPS频率调整器；

图5是根据本实用新型实施例的终端的结构框图；

图6是根据本实用新型实施例的GPS频率调整电路。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图2是根据本实用新型实施例的信号输入装置的结构框图，如图2所示，该信号输入装置包括：脉冲强度调制PDM波输出端口22、接收该PDM波的PDM波接收端口24，在PDM波输出端口与PDM波接收端口连接有第一相移RC电路26，在PDM波输出端口与第一相移RC电路之间连接有缓冲器28。在该装置中，缓冲器28可以正确的传递PDM波的占空比变化，并且可以有效的隔离PDM波在振幅上的跳变，进而隔离了PDM波动所带来的干扰。

在一个优选的实施例中，缓冲器的缓冲频率可以和PDM波的频率相适应，从而有效隔离PDM波在振幅上的跳变。

其中，在上述优选的实施例中，在选取缓冲器器件时，可以选取缓冲频率与PDM波的频率相同的器件，这样可以有效的抑制和隔离PDM波中的高次谐波，防止PDM波的异常抖动。

在一个优选的实施例中，缓冲器中也可设置用于防止PDM波被放大的使能管脚，并可以将该使能管脚接地连接，这样可以增强缓冲器的驱动能力，增强缓冲器对PDM波在振幅上的跳变的隔离以及对PDM波进行整形的作用。

图3是根据本实用新型实施例的信号输入装置的优选结构框图，如图3所示，该装置除包括图2所示的装置外，还包括一个或多个第二RC电路32。

由图3可知，在缓冲器的输出管脚和第一RC电路之间可以连接一个或多个第二RC电路，该第二RC电路可以为选频低通电路，从而增加对PDM波中高次谐波的抑制效果。当然也可以不增加第二RC电路，可以对第一RC电路进行适当的调整来实现抑制PDM波中的高次谐波的效果。

在上述优选的实施例中，一个或多个RC电路的电阻值和电容值都可以由缓冲器输出的PDM波的频率所确定，以此增强对高次谐波的抑制作用。

图4是根据本实用新型实施例的全球定位系统GPS频率调整器，如图4所示，该GPS频率调整器40包括上述任一项的信号输入装置42和温度补偿晶体振荡器TCXO44。由上述可知，信号输入装置可以有效抑制PDM波的振幅的跳变，以及对该PDM波进行整形，因此，由信号输入装置42和温度补偿晶体振荡器TCXO44构成的GPS频率调整器可以有效实现稳定GPS晶振频率的目的。

并且，在进行具体的线路连接时，可以将TCXO的输入管脚Vcont设置为信号输入装置的PDM波接收端口。从而达到上述的稳定GPS晶振频率的目的。

图5是根据本实用新型实施例的终端的结构框图，如图5所示，该终端50包括上述任一项的GPS频率调整器52。

下面以手机为例对本实用新型进行说明。

在相关技术中存在着如下问题，在目前的各个芯片厂商提供的智能手机方案中，比较常见的是整个系统共用一个主时钟，不同的射频收发芯片共用这个主时钟来实现各自的功能，但是当这些射频收发模块同时工作的时候主时钟的会根据各个模块的工作状态做频率做细微的调整，在诸如无线wifi，比特洪流(BitTorrent，简称为BT)，全球移动通信(Global system for Mobile Communication，简称为GSM)，码分多址(Code Division Multiple Access，简称为CDMA)等等通讯过程中时钟的微调对其性能的影响不大，但是当GPS模块和这些射频模块共用的时候，时钟的微调对GPS的定位就会产生非常致命的影响，会导致初次定位时间很长，定位位置精确度很差，时常出现丢星的情况，给用户使用GPS的体验带来很大的障碍。

对此，本实用新型提供了如下技术方案：在手机的时钟电路上增加一个缓冲电路，这样可以缓冲突变的频率变化，选取一个和时钟频率匹配的处理速度的缓冲器电路，还可以率除掉时钟的高次谐波分量的干扰，这样用以控制时钟整形的PDM波会更加干净，从而达到稳定时钟的作用。

从图1所示的电路中可以看出，时钟的调整是由PDM波来调整的，该PDM波由芯片发出，根据温度变化改变PDM的占空比来调节稳定时钟频率，当发生干扰的时候，PDM的振幅会发生跳动，这种跳动导致脉宽电压改变，造成了时钟频率的变化。

图6是根据本实用新型实施例的GPS频率调整电路，如图6所示，该频率调整电路是在图1的基础上增加了一个缓冲电路，这个缓冲电路可以正确的传递PDM波的占空比变化，并且，PDM波在振幅上的跳变会被缓冲器隔离，从而隔离了干扰。

其中，如图6所示，在PDM信号路增加了一个缓冲器电路，该缓冲器电路主要目的是消除PDM的瞬时抖动和对PDM波形整形，在选取缓冲器器件的时候选取响应频率和PDM波的频率相似的电路，较为优选的是选择响应频率和PDM波的频率相同的缓冲器，这样可以保证对高次谐波有很强的抑制和隔离的作用，选择时间相应合适的器件可以对异常的抖动进行隔离，这样稳定的TCXO电路，保证了GPS的性能。

并且，在缓冲器电路输出铁路上使用RC的选频低通电路(同上述的第二RC电路)，增加对高次谐波抑制的效果，RC电路的具体电阻值和电容值由PDM波的频率决定。RC电路和选用频率响应合适的缓冲器器件都可以保证对高次谐波的抑制作用。

通常的缓冲器器件对波形还有增强驱动的作用，在智能手机中为了防止PDM波的信号被放大，可以把缓冲器的使能管脚接地，这样可以使用缓冲器器件的增强驱动的能力，使缓冲器器件的作用只有隔离和整形的作用，利用这个缓冲器外围电路就达到了稳定GPS晶振频率的目的。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本实用新型的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本实用新型不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种信号输入装置，其特征在于，包括：脉冲强度调制PDM波输出端口、接收所述PDM波的PDM波接收端口，在所述PDM波输出端口与所述PDM波接收端口连接有第一相移RC电路，在所述PDM波输出端口与所述第一相移RC电路之间连接有缓冲器。 

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述缓冲器的缓冲频率与所述PDM波的频率相适应。 

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述缓冲器的缓冲频率与所述PDM波的频率相适应包括： 

所述缓冲器的缓冲频率与所述PDM波的频率相同。 

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述缓冲器包括用于防止放大所述PDM波的波信号的使能管脚，所述使能管脚接地连接。 

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述缓冲器的输出管脚与所述第一RC电路之间连接有一个或多个第二RC电路。 

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述一个或多个第二RC电路的电阻值和电容值由所述缓冲器输出的所述PDM波的频率确定。 

7.一种全球定位系统GPS频率调整器，其特征在于，包括权利要求1-6中任一项所述的信号输入装置和温度补偿晶体振荡器TCXO。 

8.根据权利要求7所述的GPS频率调整器，其特征在于，所述TCXO的输入管脚Vcont为所述信号输入装置的PDM波接收端口。 

9.一种终端，其特征在于，包括权利要求7至8中任一项所述的GPS频率调整器。