[实用新型]多通道导航射频接收机

说明书

技术领域

本实用新型涉及导航通讯领域的射频芯片设计，特别涉及一种多通道导航射频接收机。

背景技术

目前世界上有四个全球导航系统GNSS（Global Navigation Satellite System）：第一是美国的GPS导航系统，其射频频率为1575.42MHz，带宽为2.046MHz，带宽内蕴涵着时间和位置信息的C/A码；第二是俄国的GLONASS导航系统，其射频频率是1598.0625MHz至1605.375MHz，带宽是8MHz，分成14个频道，频道与频道的间隔是0.5625MHz，每个频道的带宽是0.5625MHz；第三是中国北斗二代的COMPASS导航系统的射频频率是1561.098MHz，带宽是4.092MHz；第四是欧盟的伽利略（Galileo）导航系统，其射频频率是1575.42MHz，带宽是4.092MHz。同时，日本、印度为了进一步满足本国导航定位服务需求，充分利用正在运行的GPS，加紧研发自己的区域卫星导航系统。日本为了满足飞行服务区和信号易遮挡区的用户对导航定位服务的需求，正在加紧研制基于多功能卫星的星基增强系统（MSAS）和准天顶卫星导航系统（QZSS），两个区域卫星导航系统主要通过对GPS增强以满足用户需求。印度正在研发的两个卫星导航系统分别是基于GEO辅助的GPS增强导航（GAGAN）系统和印度自主建设的区域导航卫星系统（IRNSS）；GAGAN主要对GPS进行广域差分增强，IRNSS是印度独立自主的卫星导航系统，既可以提供独立的导航定位服务，也可提供GPS增强信息。

全球导航定位系统（GPS） 已经广泛应用于车载导航，车辆跟踪，时间同步，测量测绘，船只或车辆监控，地理数据采集，航天工业等等。到目前为止，导航定位系统最大和最多的用户是车载和手持导航。在手持导航仪（PND，Portable Navigation Device）或类似的应用中，整个导航仪是需要用电池来供电的。所以针对这种应用，导航系统的芯片功耗有着特殊的意义。功耗越低，使用的时间就越长；同时人们对于导航定位精度的要求进一步提高。就目前市场上，主流的仍然是单通道的导航射频芯片，比如仅仅支持GPS导航。

如图1所示，上述产品都是采用传统的低中频导航射频接收机的系统架构，导航GPS射频调制信号通过天线（未画出），经由射频输入口（LNA_IN）被接收到射频的信号通道中，通过前端的低噪声放大器1（LNA）进行放大。为了过滤掉邻近的手机或别的通讯干扰信号，经放大的射频RF信号需要输出到芯片外，由片外声滤波器2（SAW FILTER）进行滤波处理；再接回到片内的射频预放大器3（RFA）作进一步放大后，输出到正交下变频器4和5（MixerI，MixerQ）进行射频RF到中频IF的下变频转换。中频滤波器6（IF Filter）对中频信号进行信道选择，过滤出在带宽内需要被解调的中频信号，带宽外的任何信号或噪声可以得到充分的过滤。导航GPS的带宽是2f₀，一般中频滤波器的带宽比2f₀稍高，单位频率f₀=1.023MHz。此中频信号经可调增益放大器7（VGA）放大后，提供适度的信号强度给模数转换器8（ADC），从而把中频模拟信号转换成包含极性SIGN及幅度MAG的两位数字信号，最后这些数字信号被输出至数字基带（未画出）做后续的信号处理。在低中频导航射频接收机系统架构中，模数转换器8输出的幅度MAG信号还通过可调增益放大器控制电路9（VGA Controller）反馈到可调增益放大器7的增益控制电压端，用作信号强度的检测，以使该可调增益放大器7能为模数转换器8提供恒定的信号输出。