[發明專利]一種基于射頻直接采樣的導航接收機的抗飽和裝置

有效

• 申請號: 201310201066.2
• 申請日: 2013-05-28
• 公開（公告）號: CN103323860A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 朱家兵;洪一;孫金中;郭銳;謝鳳英
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十八研究所
• 主分類號: G01S19/21
• 分類號: G01S19/21
• 代理公司: 合肥金安專利事務所 34114
• 代理人: 徐偉

技術領域

本發明涉及接收機設計技術領域，具體涉及一種基于射頻直接采樣的導航接收機的抗飽和裝置。

背景技術

現有的建立在GPS單系統基礎上的導航接收機由于受使用環境的影響，例如在茂密森林或城市密集建筑物遮蔽處等，導致其可觀測的衛星數目往往小于4顆，從而無法完成三維定位任務。而采用GPS雙系統或多系統導航終端進行聯合定位的方式，能夠觀測到的衛星數多，從而克服GPS單系統的上述缺陷。但是在研制GPS雙系統和多系統導航終端時，存在的技術難題是：目前導航接收機的架構基本上都是建立在“兩片機”的基礎上，即采用射頻前端和基帶處理，先由射頻前端利用超外差的模擬混頻技術將接收的射頻導航信號變換到中頻，然后利用中頻AGC技術實現導航接收機的動態控制和抗飽和問題。如果GPS雙系統和多系統導航終端的模擬前端繼續采用上述傳統的超外差方式，則由于模擬通道的顯著增加，導致其模擬電路設計非常復雜，從成本和應用的雙重角度上考慮，都需要降低模擬電路設計的復雜性，即貫徹模擬電路最小化，數字電路最大化。射頻直接采樣技術是實現該任務的有效方法，但是由于射頻采樣ADC的動態有限，目前采樣頻率在1-2GHz的ADC其分辨率不超過8bit,且其功耗較大。采用射頻AGC技術解決干擾飽和問題，其電路的結構不僅復雜，而且功耗開銷相對較大，若直接應用到GPS雙系統和多系統導航終端上缺乏。綜上所述，需要尋求其他方法解決基于射頻直接采樣多模導航接收機抗飽和問題。

發明內容

針對現有BD、GPS、GALIELO和GLONASS多模導航接收機因同時接收多載頻而導致的模擬通道的帶寬較寬，利用射頻AGC來實現接收機的動態控制時，由于射頻AGC電路的實現復雜，而導致在低成本的便攜式導航接收機模擬電路的設計異常復雜的難題。本發明通過設計一個模擬射頻嵌位電路單元和高質量的低通濾波器單元，在強干擾進入接收機通道時，通過嵌位電路單元確保寬帶ADC采樣不飽和，同時利用低通濾波器單元濾除由嵌位電路單元導致的高次干擾諧波信號，以實現較小的動態完成導航信號的接收任務。本發明的具體結構是：

一種基于射頻直接采樣的導航接收機的抗飽和裝置，其中，由射頻放大單元1、箝位電路單元2、衰減器單元3和低通濾波器單元4組成；其中，所述射頻放大單元1的信號接收端與本裝置外部的射頻帶通濾波器相連接，射頻放大單元1的信號輸出端依次與箝位電路單元2、衰減器單元3和低通濾波器單元4串聯在一起，低通濾波器單元4的信號輸出端與本裝置外部的模數轉換器相連接；各單元的具體結構為：

所述的射頻放大單元1負責將從天線接收的信號放大和濾波后再次進行放大，直至噪聲電平時模數轉換器可以量化分層；射頻放大電路單元1通過三級放大完成35分貝的增益，其中，射頻放大單元1的第一級增益采用1.2V的電壓完成15分貝的增益，射頻放大電路單元1的第二級增益采用2.5V的電壓完成10分貝的增益，射頻放大單元1的第三級增益采用2.5V的電壓完成10分貝；所述的射頻放大單元1由依次串聯的輸入匹配電路、第一級放大電路、第二級放大電路、第三級放大電路和差分轉單端電路組成；輸入匹配電路由電感L4、電感L5、電容C8、電容C9組成；第一級放大電路由二極管D3、二極管D4、三極管M1、三極管M2、電感L6、電感L7、電容C10和第一外接電源VDD1組成；第二級放大電路由電阻R4、電阻R5、三極管M3、三極管M4、三極管M5、三極管M6、三極管M7、電容C11、電容C12和第二外接電源VDD2組成；第三級放大電路由電阻R6、電阻R7、三極管M8、三極管M9、三極管M10、電容C13組成；差分轉單端電路由相互耦合的初級電感L8和次級電感L9組成；各電路的結構依次如下：

輸入匹配電路由電感L4、電感L5、電容C8和電容C9組成；其中，電容C8的信號輸入端與電感L4的一端相連接，電感L4的另一端接地，電感L4的兩端并聯有電容C9；電容C8的信號輸出端與電感L5的一端相連接，電感L5的另一端與第一級放大電路的輸入端相連接；電容C8的信號輸入端與本裝置外部的天線相連接；