[發明專利]處理射頻信號的方法、實施該方法的信號處理裝置、射頻前端、無線電接收機及GNSS接收機

有效

• 申請號: 201310596261.X
• 申請日: 2013-11-22
• 公開（公告）號: CN103901449B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 托馬斯·布勞納
• 申請（專利權）人: 瑞士優北羅股份有限公司
• 主分類號: G01S19/37
• 分類號: G01S19/37;G01S19/36;H04B1/16
• 代理公司: 北京華夏正合知識產權代理事務所(普通合伙)11017
• 代理人: 韓登營

技術領域

本發明涉及一種處理輸入信號的方法、實施該方法的信號處理裝置、設置有這種信號處理裝置的無線電接收機的射頻前端以及設置有這種射頻前端的無線電接收機。本發明還特別設計一種全球導航衛星系統（Global Navigation Satellite System,GNSS）接收機。

背景技術

信號處理方法、信號處理裝置、前端以及GNSS接收機的一般形式可從諸如公開號為EP1983351A1的歐洲專利申請中獲知。該方法及裝置適合處理受限于固定頻帶的信號，例如作為通常由從屬于全球定位系統（Global Positioning System,GPS）的衛星進行傳輸的疊加信號的GPS信號。然而，尤其在特定情況下，單獨依賴GPS信號不足以確定能夠滿足預期可靠性和精確度的接收機位置。經常無法從數量充足的衛星中接收到信號。例如，在城市峽谷地區，信號的接收經常受限于無法覆蓋足夠多衛星的非常小的立體角。而且即便天空視野一覽無余，也無法從四個以上不同衛星中接收到對于單獨確定接收機位置通常所必需的信號。這種現象在可見衛星的平均數量比中分緯度地區和赤道地區少的高緯度地區尤其明顯。但即便在那里可見到足夠的衛星，這些衛星會形成不能精確定位接收機位置的諸如群簇的衛星群（constellation）。

根據公開號為EP2214033A2的歐洲專利申請可知，通過將諸如包含由GLONASS系統（格洛納斯系統，即俄羅斯衛星導航系統）衛星進行傳輸的信號的射頻信號與頻率根據衛星或一組衛星依次采用不同值的頻率轉換信號混頻，能夠從該射頻信號中派生出中間信號。 這個衛星或這組衛星的信號將在被頻移至中間頻率后被處理。因為混頻器在頻率的每次變化之后都需要校正時間，因此頻率轉換信號的頻率變化會引起干擾中斷。又因為，與給定衛星有關的部分中間信號被屬于信號以不同頻率進行頻率轉換的其他衛星的中間信號插入部分分開，因此無法保持這部分中間信號之間的相位同調性。

發明內容

通過處理除GPS衛星信號之外的諸如格洛納斯系統、北斗系統等使用不同頻帶的可選系統的衛星信號，通常可顯著提高定位質量，尤其可顯著提高在上述情況下的定位質量。因此，本發明的目的在于提供一種方法，憑借該方法能夠以無需使用大量額外硬件、僅需適度增加功耗的方式，處理除類似GPS信號這類的基礎信號外還可已處理至少兩種在不同頻帶上傳輸的信號。本發明目的可由權利要求1特征部分中的技術特征實現。

通過選擇性處理其他有用（interest）的頻帶并在這些頻帶之間進行不丟失相位同調性的多路復用，可以在單一附加接收機頻道內使用多個不同信號，特別是格洛納斯和北斗信號，并可將這些信號與GPS信號一起用于求值（定位）。

應該注意的是，同樣的方法和裝置還可被有效地應用于其他有用的領域，例如，無線通信。

本發明還涉及用于實施上述方法的信號處理裝置、包括此類信號處理裝置的射頻前端以及包括此類射頻前端的接收機，特別是GNSS接收機。

附圖說明

在下文中，將參照下列示出本發明實施例的附圖具體介紹本發明。

圖1為本發明的GNSS接收機的射頻前端示意圖；

圖2為本發明的GNSS接收機的基帶單元示意圖；

圖3為第一實施例第一狀態下的射頻前端的多路復用轉換單元的示意圖；

圖4為第二狀態下的圖3所示多路復用轉換單元的示意圖；

圖5為第一實施例的如圖3、4所示多路復用轉換單元的多路復用除法器電路的示意圖；

圖6為第二實施例的如圖3、4所示多路復用轉換單元的多路復用除法器電路的示意圖；

圖7為第二實施例第二狀態下的射頻前端的多路復用轉換單元的示意圖；

圖8為包含有用頻帶以形成第一中間信號的射頻信號的頻率轉換示意圖；

圖9為頻移了接近中間頻率的有用第一頻帶中心頻率的第一中間信號轉換示意圖；以及

圖10為頻移了接近中間頻率的有用第二頻帶中心頻率的第一中間信號轉換示意圖。

具體實施方式

本發明的一般方法包括：能夠產生第一中間信號的射頻信號頻率轉換。通過將該第一中間信號和包含其中信號在任何情況下都具有固定轉換頻率的連續部分的多路復用轉換信號混頻，可派生出多路復用第二中間信號。可從上述轉換信號的頻移所采用的一些轉換頻率以及對應于射頻信號中有用頻帶且接近固定中間頻率或其負頻的第一中間信號的特定頻帶中選擇性（alternatively）挑出某些轉換頻率，從而可憑借類似的方式選擇性地處理包含在頻帶中的信號。