[發明專利]一種將GPS衛星信號轉換為基帶信號的電路結構

在審

• 申請號: 201410855726.3
• 申請日: 2014-12-26
• 公開（公告）號: CN105259563A
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發明（設計）人: 劉強;陳凱;顧榮華;趙康德
• 申請（專利權）人: 上海華測導航技術股份有限公司
• 主分類號: G01S19/37
• 分類號: G01S19/37;G01S19/21;G01S19/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及衛星導航技術領域，尤其涉及一種將GPS衛星信號轉換為基帶信號的電路結構。

背景技術

全球定位系統(英語：GlobalPositioningSystem，簡稱GPS),又稱全球衛星定位系統，是一個中距離圓型軌道衛星導航系統。它可以為地球表面絕大部分地區提供準確的定位、測速和高精度的時間標準。可滿足位于全球任何地方或近地空間的用戶連續精確的確定三維位置、三維運動和時間的需要。

GPS衛星信號采用碼分多址(CDMA)調制技術合成，其完整信號包括載波、偽隨機碼和數據碼。信號載波處于L波段，三個載波的頻率分別記著L1(1575.42MHz)、L2(1227.6MHz)和L5(1176.45MHz)。目前每顆衛星都在L1和L2兩個頻率以及部分衛星在L5頻率上發射測距碼和導航電文。這個導航電文包括了：衛星的軌道參數、時鐘參數、軌道修正參數、大氣對GPS信號折射的修正值等，導航電文供用戶接收機確定衛星發射信號時的位置(衛星星座中絕對位置)和時間；測距碼碼元的跳動用來計算從衛星到接收機的時間即傳輸時延，然后再轉換成距離，從而得到用戶機到衛星的相對距離。絕對位置與相對位置相結合就得到了用戶接收機的絕對位置。

目前實際應用的GPS接收機電路一般的工作方式是將GPS衛星信號從環境噪聲中濾出，提供適當的增益，并轉化為基帶數字信號，以滿足后續基帶數字信號處理單元的需求。因此，通常的方法是使用混頻器對GPS衛星信號進行下變頻。這樣可以大大降低對A/D轉換電路和基帶處理電路的技術指標需求指標需求難度，但是利用混頻器將高頻GPS衛星信號變換到較低中頻頻率的同時引入了鏡頻干擾。

發明內容

鑒于目前衛星導航技術領域存在的上述不足，本發明提供一種將GPS衛星信號轉換為基帶信號的電路結構，能夠降低鏡頻干擾，并降低了各衛星信號之間的串擾。

為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案：

一種將GPS衛星信號轉換為基帶信號的電路結構，所述將GPS衛星信號轉換為基帶信號的電路結構包括信號輸入端、放大器、功分電路、濾波電路、上變頻電路部分、下變頻電路部分和基帶信號處理電路，所述信號輸入端通過放大器與所述功分電路相連，所述功分電路將GPS衛星信號分為L1、L2和L5三個頻段的信號信道，所述L1信號信道依次經所述濾波電路和下變頻電路部分與所述基帶信號處理電路相連，所述L2信號信道和L5信號信道分別依次經所述濾波電路、上變頻電路部分和下變頻電路部分與所述基帶信號處理電路相連。

依照本發明的一個方面，所述上變頻電路部分包括一級本振電路和混頻器，所述一級本振電路與所述混頻器相連，所述L2信號信道和L5信號信道分別通過一混頻器與所述下變頻電路部分相連。

依照本發明的一個方面，所述L2信號頻段和L5信號頻段分別通過混頻器上變頻為近L1信號的頻段。

依照本發明的一個方面，所述一級本振電路包括起振電路和環路濾波器。

依照本發明的一個方面，所述一級本振電路產生的本振信號頻率范圍為300MHz-400MHz。

依照本發明的一個方面，所述混頻器為鏡像抑制混頻器。

依照本發明的一個方面，所述下變頻電路部分包括二級本振電路、混頻電路、濾波器和ADC數模轉換電路，所述二級本振電路與所述混頻電路相連，所述L1信號信道、L2信號信道和L5信號信道分別依次經混頻電路、濾波器和ADC數模轉換電路與所述基帶信號處理電路相連。

依照本發明的一個方面，所述濾波器與所述ADC數模轉換電路之間還接有AGC放大電路。

依照本發明的一個方面，所述L1信號信道通過所述混頻電路合成產生近零中頻的L1新信號，所述L2信號信道通過所述混頻電路合成產生近零中頻的L2新信號，L5信號信道通過所述混頻電路合成產生近零中頻的L5新信號。

依照本發明的一個方面，所述二級本振電路產生的本振信號頻率范圍為1545MHz-1615MHz。