[发明专利]一种北斗二代B1和B3双频接收机

说明书

技术领域

本发明属于卫星导航领域，涉及一种北斗卫星导航接收机。

背景技术

北斗卫星导航定位系统是我国自行研制的，为用户提供快速定位、简短数 字报文通信和授时服务的新型、全天候、区域性的卫星导航定位系统。北斗卫 星导航系统是一个庞大的系统工程，其技术复杂、应用范围广，填补了我国导 航系统的空白，开启了我国航天事业的新征程，使我国摆脱了对GPS系统的 依赖，为维护国家安全、推动经济文化全面发展提供了重要保障。北斗二代卫 星定位系统采用无源的定位方式，通过其发送的多频数据可以进行高精度的相 对定位，这对我国的经济发展具有重大的现实意义。通过北斗卫星获取定位信 息，用户便能根据获取的定位信息得知自身的位置信息，实现相应的导航等应 用或服务。

北斗B1频点信号的测距码以2.046Mcps的码速率调制在1561.098MHz 的载波信号上，北斗B3频点信号的测距码以10.23Mcps的码速率调制在 1268.52MHz的载波信号上。在相同的情况下，B3频点的码速率是B1频点的 5倍，因此理论上单B3频点的定位精度能达到单B1频点的5倍，而在观测条 件较差、可用卫星数较少的情况下，进行北斗卫星伪距单点定位时，单频伪距 单点定位性能急剧下降，但采用B1、B3双频伪距单点定位精度却可以较好的 约束误差的离散范围，提高接收机的定位精度和可用性。

然而目前的北斗导航接收机大部分只能接收单B1频点的信号，因此在民 用领域中，实现一种能够同时支持北斗二代B1、B3频点的导航接收机已经十 分迫切。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种基于北斗二 代导航系统的民用B1频点和B3频点的双频接收机，能够在观测条件较差、可 用卫星数较少的情况下，通过双频差分提供可靠的定位连续性和较高的实时定 位精度。

本发明的技术解决方案是：一种北斗二代B1和B3双频接收机，包括放大 滤波电路、功分电路、B1窄带带通滤波器、B3窄带带通滤波器、下变频及模 数转换采样电路、晶振、中频数字信号处理电路、测量数据预处理模块、组合 滤波模块、导航定位模块，其中：

放大滤波电路：接收外部输入的同时含有北斗卫星B1频点和B3频点的射 频信号，对射频信号进行放大并进行带通滤波得到包含B1频点及B3频点的全 频段信号，送至功分电路；

功分电路：将从放大滤波电路接收的全频段信号分为两路，其中一路送至 B1窄带带通滤波器，另一路送至B3窄带带通滤波器；

B1窄带带通滤波器：对接收到的全频段信号进行以B1频点为中心的带通 滤波，得到B1频点高频信号并送至下变频及模数转换采样电路；

B3窄带带通滤波器：对接收到的全频段信号进行以B3频点为中心的带通 滤波，得到B2频点高频信号并送至下变频及模数转换采样电路；

晶振：产生基准频率信号并送至下变频及模数转换采样电路；

下变频及模数转换采样电路：对B1频点高频信号和B3频点高频信号分别 进行下变频，并根据晶振提供的基准频率信号构建同步采样时钟，利用所述同 步采样时钟对下变频后的信号进行同步采样，得到B1频点中频数字信号和B3 频点中频数字信号，将B1频点中频数字信号、B3频点中频数字信号以及同步 采样时钟送至中频数字信号处理电路；

中频数字信号处理电路：对B1频点中频数字信号和B3频点中频数字信号 分别进行捕获跟踪，获取有效跟踪的各个北斗卫星的B1频点的原始测量数据 及B3频点的原始测量数据，所述的原始测量数据包括码计数、载波计数、多 普勒和原始电文，其中码计数和载波计数通过同步采样时钟获得；

测量数据预处理模块：针对中频数字信号处理电路传来的每一条测量数据， 通过码计数累加得到卫星的观测时间，结合载波计数修正后计算得到原始伪距， 通过多普勒与载波计数修正计算得到伪距率，通过对原始电文进行BCH解码， 得到解调电文；从组合滤波模块获取原始伪距修正量和伪距率修正量，利用原 始伪距修正量对原始伪距进行修正并送至导航定位模块，利用伪距率修正量对 伪距率进行修正并送至导航定位模块；