[发明专利]一种多模多频全球导航卫星系统接收机射频前端装置

说明书

 

技术领域

本发明属于卫星导航领域，特别涉及一种多模多频全球导航卫星系统接收机射频前端装置。

背景技术

全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System，GNSS）是一种星基无线电导航系统，最初主要是指美国的全球定位系统（Global Positioning System，GPS）。然而，近年来随着欧洲伽利略、中国北斗系统的迅速发展及其俄罗斯格洛纳斯系统的恢复重建，卫星导航正在从GPS时代向GNSS时代转变，逐步形成了GPS与伽利略、格洛纳斯和北斗四大系统并存的局面。

随着GNSS技术的快速发展和应用需求的不断提高，同时利用多系统信号进行组合定位的多模GNSS系统表现出了极大的优势，四大系统之间的兼容和互操作技术迅速成为导航领域的研究和应用热点。然而，四大卫星导航系统均有各自不同的信号频段和带宽，而每个频段的信号都需要相应的射频前端装置将信号下混频到合适的中频才能进行数字处理，因此多模GNSS接收机必须要有多模射频前端的支持。由于体积过大、电路实现复杂等技术原因，现有的多模接收机大都采用固定的双模射频前端设计，即仅利用四大系统中的某两个系统进行定位，这在某种程度上减弱了接收机处理更多信号的可能性，并且固定的射频频段和带宽不利于系统模式的更改和调整。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明提供了一种多模多频全球导航卫星系统接收机射频前端装置，该装置通过配置灵活选择模式和频点，可同时兼容GNSS四大卫星导航系统中11个频段的信号。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种多模多频全球导航卫星系统接收机射频前端装置，包括依次相连的低噪声放大器、功分器和多路射频信号处理电路，所述的多路射频信号处理电路中的各路射频信号处理电路均由依次相连的第一射频开关、射频滤波器组、第二射频开关、射频放大模块、下混频模块、中频滤波模块、中频放大模块和自动增益控制单元构成，功分器输出的多路信号分别输入对应的多路射频信号处理电路，所述的下混频模块包括相互连接的下混频器和本振发生模块，控制单元与各路射频信号处理电路中的第一射频开关、第二射频开关和下混频模块中的本振发生模块相连。

上述功分器为四功分器，且，上述多路射频信号处理电路为四路射频信号处理电路。

本发明中，根据GNSS信号带宽，经过四功分器的GNSS信号被分为四路信号，北斗系统B1波段信号、GPS的 L1波段信号、 GPS的 L2波段信号划入第一路信号；格洛纳斯系统L1和L2波段信号划入第二路信号；北斗系统B2和B3波段信号、GPS的 L3波段信号划入第三路信号；伽利略系统E5、L1、和E6波段信号划入第四路信号；所述的第一、二、三、四路信号分别对应输入第一、二、三、四路射频信号处理电路。

上述第一路射频信号处理电路中，第一和第二射频开关均为三选一射频开关，射频滤波器组包括分别通过北斗系统B1波段信号、GPS的 L1波段信号、 GPS的 L2波段信号的射频滤波器，中频滤波器的中频带宽为4.092MHz。

上述第二路射频信号处理电路中，第一和第二射频开关均为二选一射频开关，射频滤波器组包括分别通过格洛纳斯系统L1和L2波段信号的射频滤波器，中频滤波器的中频带宽为13.5MHz。

 上述第三路射频信号处理电路中，第一和第二射频开关均为三选一射频开关，射频滤波器组包括分别通过北斗系统B2波段信号、北斗系统B3波段信号、GPS的 L3波段信号的射频滤波器，中频滤波器的中频带宽为24MHz。

上述第四路射频信号处理电路中，第一和第二射频开关均为三选一射频开关，射频滤波器组包括分别通过伽利略系统E5、L1、和E6波段信号的射频滤波器，中频滤波器的中频带宽为51MHz。

上述本振发生模块包括相互连接的本振发生器和时钟模块，多路本振发生器共用一个时钟模块。所述的时钟模块包括内部时钟模块和外部时钟模块，通过单刀双掷开关选择本振发生器连接内部时钟模块或外部时钟模块。

 

与现有技术相比，本发明具有以下的有益效果：

1）本发明能同时兼容GNSS四大卫星导航系统中的11频段射频信号，使得GNSS接收机能处理更多GNSS信号，实现了在同一模块中采集或者处理GPS、格洛纳斯、伽利略和北斗四大系统卫星导航系统中频信号的功能，有利于系统模式的更改和调整。