[發明專利]一種雙模雙通道的GPS/北斗二代導航射頻接收系統

在審

• 申請號: 201810392529.0
• 申請日: 2018-04-27
• 公開（公告）號: CN108897019A
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發明（設計）人: 江金光;唐亞男;黃飛;熊智慧
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G01S19/33
• 分類號: G01S19/33;G01S19/36
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魯力

本發明涉及一種雙模雙通道的GPS/北斗導航射頻前端接收系統，其中GPS通道在第一次下變頻后由復數域濾波器處理得到與GPSL1射頻信號相對應的中頻信號；第二通道在第一次下變頻后，再進行第二次下變頻處理，來得到與北斗B1射頻信號相對應的中頻信號。由于所述兩個信號通道共用了直到第二次下變頻處理的射頻前端模塊，并由同一個頻率綜合器鎖相環對應為第一次、第二次下變頻處理分別提供本振信號，并由同一個采樣時鐘模塊為雙通道對應提供相同或不同的采樣時鐘頻率，在1.8V的電壓下，工作電流23mA，采用QFN40封裝，尺寸小，使得系統設計簡化，有效降低了功耗，并節約了成本。

技術領域

本發明屬于衛星導航系統中多模多頻接收機前端芯片的設計，涉及集成電路技術、軟件技術、通訊技術和嵌入式系統等多領域的戰略性技術，特別涉及一種雙模雙通道的GPS/北斗導航射頻接收系統。

背景技術

隨著航天和空間技術、通信計算機技術以及信息理論的迅速發展，衛星導航作為交叉結合領域，應用的深度和廣度也得到了極大的拓展，現已經覆蓋率國民各個部門以及人類生活的各種細節。人們對衛星導航和定位的需求也日益增長。打破現有單一衛星導航系統的壟斷，提高定位精度，實現全球無死角覆蓋將成為當前衛星導航領域的研究熱點。

隨著北斗衛星導航系統的組網完成，傳統單一GPS導航應用將被多星融合導航所替代，以全球定位系統(GPS)為代表的全球導航衛星系統(GNSS)應用產業逐漸發展成為一個全球性的、多領域的高新技術產業。射頻前端芯片是GNSS無線接收機中的一個重要組成部分，因此具有自主知識產權的射頻前端芯片對于我國建立完善的 GNSS產業鏈具有重要的意義。其中，多模衛星導航接收機研發應用的國產化將成為我國衛星導航應用領域的重要發展趨勢

長期以來，國外在衛星導航領域已經形成了成熟的技術產業鏈，在接收機研制、導航芯片設計及導航算法軟件開發等各個方面均占有完全主導地位，在商用、消費類電子中，國外產品占據壟斷，在軍用、組合等高端應用領域嚴格控制產品與技術輸出，同時在GPS、Galileo、GLONASS多模接收機的研發也具有相當成熟度。此時，借助北斗系統的建立，國內導航研發應用單位可以大力推進自主技術的進步與多模導航接收機的研發。同時隨著衛星導航技術在各個領域的深入應用展開，低功耗、小體積、高可靠、高性能、可控可配置的國產接收機研發成為各方關注的焦點，也是導航應用技術的重要突破方向。由于GNSS系統在可用性、連續性和完好性方面的保障將遠比單一GPS定位系統優秀。雙頻雙通道衛星導航接收機的系統架構可以同時接收處理GPS L1和北斗B1頻點信號。并且與雙模基帶配合使用，可以實現GPS和北斗的聯合定位功能，實現高精度、快速定位。在軍用衛星導航接收機中，通過改變混頻器的參數和中頻濾波器的中頻頻率以及濾波器帶寬，可以實現北斗B1頻點和GPSL1頻點的雙通道聯合定位功能。北斗與GPS的配合使用大幅提高導航衛星的可用性能因此，多模兼容是衛星導航接收機發展的必然方向。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的是提供一種雙模雙通道的GPS/北斗導航射頻接收系統，該系統采用0.18um CMOS工藝流片，功耗很低，在1.8V的電壓下，工作電流23mA，采用QFN40封裝，尺寸很小。能夠同時接收兩路GNSS射頻導航信號來進行精準定位，其中包括美國GPS L1和中國北斗導航衛星B1信號。同時，通過復用射頻前端的主要模塊(如低噪聲放大器、頻率綜合器)，有效減小芯片面積和系統功耗，避免本振信號串擾。其研制技術很容易擴展到多系統衛星導航接收機及芯片研制中，具有廣泛的推廣價值和積極的科技進步意義。

本發明的技術方案是：

一種雙模雙通道的GPS/北斗導航射頻接收系統，其特征在于，設置了GPS通道、北斗通道、以及GPS通道和北斗通道共用的第二次下變頻之前的射頻前端電路；GPS通道、北斗通道用于對應接收兩路射頻信號，所述兩路射頻信號包括GPS L1頻點射頻信號、北斗B1 頻點射頻信號；