[发明专利]一种北斗二代与GPS公用频点的实时信号接收处理系统

说明书

技术领域：

本发明涉及一种导航定位的信号接收处理系统，具体涉及一种北斗二代与 GPS公用频点实时信号接收处理系统。

背景技术：

《2006年中国航天白皮书》宣布将在未来5年启动五大航天工程，其中 具有军事用途的第二代“北斗”卫星导航系统将在4年内完成部署。有专家表示， 二代“北斗”卫星系统部署完成后，中国将能对小目标发动精准攻击，而美国也 有媒体认为中国用北斗计划来压制美国卫星的军事优势。随着我国综合国力的 提升和卫星导航定位系统全面渗透普通人的生活，还有科索沃战争和第二次海 湾战争美国GPS制导高精度打击武器的诱惑，构建一个类似GPS的全球卫星导 航定位系统开始提上日程，从2007年开始正式建设“北斗”卫星导航定位系统 (“北斗二号”)。

“北斗”卫星导航定位系统需要发射35颗卫星，足足要比GPS多出11颗。 按照规划，“北斗”卫星导航定位系统将有5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨 道卫星组成，采用“东方红”-3号卫星平台。30颗非静止轨道卫星又细分为27 颗中轨道卫星(MEO)和3颗倾斜轨道同步卫星(IGSO)组成，27颗MEO卫星平 均分布在倾角55度的三个平面上，轨道高度21500公里。“北斗”卫星导航定 位系统将提供开放服务和授权服务。开放服务在服务区免费提供定位，测速和 授时服务，定位精度为10米，授时精度为50纳秒，测速精度为0.2米/秒。 授权服务则是军事用途的马甲，将向授权用户提供更安全与更高精度的定位， 测速，授时服务，外加继承自北斗试验系统的通信服务功能。

北斗二代采用与GPS相同的载波频率和调制方式，但是使用不同的伪随机 码和数据编码方式，GPS接收机不能处理北斗二代信号。而少量能处理北斗二 代信号的接收机也只是通过通用GPS接收机作后处理，但还是不能作为实时应 用。一般地，GPS硬件接收机的冷启动时间在几十秒，热启动1秒左右，自动 定位的处理时间大于10秒。因此，采用软件研究快速捕获方法是很有应用价 值，尤其是基于软件无线电思想的兼容北斗二代/GPS定位信号的软件处理方 法，不仅还没有产品级的终端出现，而且也具有可重配置性的开发与应用优势。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供了一种北斗二代和GPS 公用频点实时信号接收处理系统。

本发明一种北斗二代和GPS公用频点实时接收处理信号系统，包括一个 Max2741为主芯片的北斗二代和GPS公用频点第一RF射频前端模块，一个 GRM7520为主芯片的北斗二代和GPS公用频点第二RF射频前端模块，一个 GP2015为主芯片的北斗二代和GPS公用频点第三RF射频前端模块，一个 Spartan3系列FPGA芯片，一个作为USB控制器的CY7C68013A。

北斗二代和GPS公用频点实时信号通过同一天线进入三个RF射频前端模 块，经过一系列放大、滤波和下变频处理，并通过A/D转换为2bit的中频数 字信号，中频数字信号在FPGA的控制下，被采集到FPGA的内部存储器中，以 乒乓方式存储成一定长度的数据块，最后通过USB控制器，按块传输到计算机 上；其中：

北斗二代和GPS公用频点第一RF射频前端模块Max2741芯片中的两位中 频数字信号线、中频采样时钟线以及三根SPI编程接口控制线都分别引出，并 连接到Spartan3系列FPGA的可编程I/O口上；

北斗二代和GPS公用频点第二RF射频前端模块GRM7520芯片的两位中频 数字信号线和中频采样时钟线分别引出，并连接到Spartan3系列FPGA的可编 程I/O口上；

北斗二代和GPS公用频点第三RF射频前端模块GP2015中的两位中频数 字信号线、两根差分时钟输出线和一个中频采样时钟输入线分别引出，并连接 到Spartan3系列FPGA的可编程I/O口上；

USB控制器CY7C68013A芯片连接在Spartan3系列FPGA的可编程I/O口 上；