[发明专利]可变采样率的数据采集电路

说明书

技术领域

本发明涉及数据采集领域，特别涉及一种可变采样率的数据采集电路。

背景技术

目前，世界上可以提供精确卫星定位及导航的通信系统主要有四种，分别为美国的全球定位系统(GPS，Global Positioning System)、俄罗斯的格洛纳斯(GLONASS)定位系统、欧洲的伽利略(GALILEO)定位系统和中国的北斗定位系统(BDS，BeiDou Navigation Satellite System)。

GPS的原理是GPS无线终端中的接收机对所收到的卫星信号进行解码，获取载波信号所携带的包含有卫星的星图轨道信息和高精度的时间信息，通过公式：距离＝时间×速度，再辅以四点定位的原理即可确定用户的位置。在GPS中，每个卫星发送两个扩频的L频带载波信号，称为L1和L2信号，该L1和L2信号均采用直接序列扩频以及二相相移键控(BPSK，Binary Phase Shift Keying)调制方式。GPS信号中一个完整的导航电文比特为20毫秒长度，其中包含20个NH码，每个NH码长度为1毫秒，每个NH码包含2046个扩频码，扩频码的码率为2.046MHz；每毫秒发送的NH码是一样的。

北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端三部分组成。空间端包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星。地面端包括主控站、注入站和监测站等若干个地面站。用户端由北斗用户终端以及其他卫星导航系统兼容的终端组成。北斗信号采用正交相移键控(QPSK，Quadrature Phase Shift Keying)调制，根据速率和结构不同，北斗导航电文分为D1导航电文和D2导航电文，D1导航电文调制有速率为1 kbps的二次编码，内容包含基本导航信息，其中D1导航电文上调制的二次编码是Neumann-Hoffman(NH)码。北斗信号中一个完整的导航电文比特为20毫秒长度，其中包含20个NH码，每个NH码长度为1毫秒，但每毫秒发的NH码是不一样。

GPS接收机在对接收到的射频前端信号进行处理时，首先要进行模数转换，而模数转换根据不同需要会设置不同的采样率，比如说，假设GPS信号的数据传输速率为2Mbps(即每秒2兆比特)，而采样率为8MHz，那么，在1个比特位宽，会采样4次(如图1所示)；又假设采样率为16MHz，那么在1个比特位宽，会采样8次，这样就导致:在不同采样频率下，采样得到的数据位宽不一样，从而导致后续处理电路处理的位宽也不一致，针对不同的采样率和采集得到的数据位宽，需要设计不同的后续处理电路。这样既不利于用户的使用，也会给产品的开发带来困难，使产品开发效率降低，开发成本增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可变采样率的数据采集电路，使得数据采集电路在不同的采样率下输出的数据一致，从而可以提高电路开发的一致性，节省开发成本。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种可变采样率的数据采集电路，包含：模数转换器、数据压缩装置、采样时钟；

所述采样时钟与所述模数转换器、数据压缩装置和控制器分别相连；采样时钟根据需要调整输出至少两种采样频率；

所述模数转换器与所述数据压缩装置连接，所述数据压缩装置从所述模数转换器获取在不同采样频率下采集得到的数据；

所述数据压缩装置将从所述模数转换器获取的数据压缩成一致的数据位宽，输出给后续电路。

本发明实施方式相对于现有技术而言，采用数据压缩装置将模数转换器在不同采样频率下采集得到的数据压缩成一致的数据位宽，供后续电路处理。由于数据采集之后将数据压缩成一致的数据位宽，后续电路只需要处理一种位宽的数据即可，无需针对不同的采样率设计不同的后续处理电路；另一方面，开发设计人员可以只设计一套后续处理电路，从而可以提高电路开发的一致性，节省开发成本。

另外，所述模数转换器进行一路数据采集；

所述数据压缩装置包含：加法器、缓冲器、输出寄存器、数控振荡器NCO以及NCO频率置数寄存器；

所述加法器用于对所述模数转换器采集得到的数据进行累加；

所述缓冲器用于存储所述加法器进行累加的中间结果；并且，当所述NCO输出清零脉冲信号时，所述缓冲器将其存储的值送入所述输出寄存器，同时将所述缓冲器自身的值清零；

根据所述采样频率与数据传输速率的关系，设置所述NCO频率置数寄存器的值，控制所述NCO输出清零脉冲信号；

所述输出寄存器的输出作为所述数据压缩装置输出的压缩数据。

另外，所述后续电路包含：相关运算器、扩频码存储器和控制器；