[發明專利]一種射頻接收機

在審

• 申請號: 201610551814.3
• 申請日: 2016-07-13
• 公開（公告）號: CN107621646A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 李羅生;閆浩
• 申請（專利權）人: 北京捷聯微芯科技有限公司
• 主分類號: G01S19/32
• 分類號: G01S19/32;G01S19/37
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所11336
• 代理人: 謝栒,蔡艷園

技術領域

本發明涉及北斗導航射頻芯片設計領域。

背景技術

北斗信號包括B1、B2、B3三種信號，北斗單頻接收機只能接收B1信號，測定載波相位觀測值進行定位，由于不能有效消除電離層延遲的影響，單頻接收機只適用于短基線(<15km)的靜態控制測量。對于長基線(>15km)的靜態控制測量則需要使用北斗雙頻或者三頻接收機，同時接收B1、B2、B3載波信號，通過差分解算有效消除電離層對電磁波信號的延遲的影響，從而能滿足更高的精度要求。

傳統的射頻接收機為連續型模擬結構，接收北斗B1、B2、B3三種信號需要相對獨立的三個射頻前端模塊，導致電路規模面積大、成本高和功耗大。隨著集成電路工藝的發展，數字基帶芯片已經從幾年前的180nm、130nm工藝轉向開始采用55nm或者40nm深亞微米工藝進行研發。數字電路的面積和功耗都隨著工藝的演變而大幅降低，而連續型的射頻模擬電路隨著工藝的變化面積和功耗不成比例縮小。射頻基帶一體化芯片設計是導航定位芯片的發展趨勢，國外5年前已經有相關產品。射頻基帶一體化的目的是為了降低芯片的整體成本和功耗，射頻前端需要采用和數字基帶處理器一樣的工藝進行一體化集成。因此，需要一種射頻接收機，以至少部分地解決上述問題。

發明內容

在發明內容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本發明的發明內容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。

為了至少部分地解決上述問題，本發明公開了一種射頻接收機，其特征在于，同時接收北斗B1、B2和B3頻點，包括低噪聲跨導放大器、直接采樣電路、全數字鎖相環、電流采樣型IIR濾波器、帶通濾波器和逐次逼近寄存器類型模數轉換器，其中低噪聲跨導放大器、直接采樣電路、全數字鎖相環和電流采樣型IIR濾波器均為離散結構，直接在電流模式下進行操作，北斗B1、B2和B3三個頻點信號共用低噪聲跨導放大器、直接采樣電路、全數字鎖相環、電流采樣型IIR濾波器。

本發明公開的一種射頻接收機能有效利用深亞微米工藝特點，實現降低功耗，減小芯片面積，降低成本的目的，可以同時直接采樣處理北斗系統B1，B2，B3三個頻段射頻信號。

可選地，其特征在于，北斗B1、B2和B3三個頻點的北斗信號同時通過天線被接收機接收，先經過低噪聲跨導放大器進行電流模式放大，然后再經過直接采樣電路對電流進行采樣，采樣頻率也就是第一級本振頻率設為f_LO1，B1的頻率為f₁＝1561MHz，B2的頻率為f₂＝1268MHz，B3的頻率為f₃＝1207MHz；輸入的北斗B1信號表達式為S_B1(t)＝a(t)exp(jω₁t)，B2信號表達式為S_B2(t)＝a(t)exp(jω₂t)，B3信號表達式為S_B3(t)＝a(t)exp(jω₃t)；三個頻點信號經過LO1本振的第一次采樣后，生成以下信號：

可選地，第一次采樣結果經過IIR濾波器，然后再利用本振信號LO2進行第二次采樣，設LO2頻率約為f1-fLO1，將本振LO1進行8分頻得到fLO2＝1384/8＝173MHz；第二次采樣結果高頻成分被IIR濾波器所濾除，低頻成分為：

可選地，第二次采樣后，北斗B1、B2和B3的頻率分別為+4MHz，-4MHz以及57MHz。

可選地，北斗B1、B2頻點信號能夠分別用帶通濾波器提取。

可選地，北斗B1和B2經過帶通濾波器后，分別用寄存器模數轉換器進行模數轉換，送給BD衛星數字基帶處理器，進行衛星信號跟蹤、捕獲以及位置解算。

可選地，對頻率高且帶寬大的B3，能夠再進行一次頻率轉換。

附圖說明

圖1是根據本發明的射頻接收機的同時接收北斗B1、B2和B3頻點的射頻接收機結構示意圖；

圖2是根據本發明的射頻接收機的第一次采樣示意圖；

圖3是根據本發明的射頻接收機第二次采樣示意圖；

圖4是根據本發明的射頻接收機對北斗B1和B2信號進行濾波示意圖示意圖；以及

圖5是根據本發明的射頻接收機對北斗B3信號進行濾波示意圖示意圖。

具體實施方式