[发明专利]一种四模三通道并行GNSS射频接收机

说明书

技术领域

本发明属于卫星导航射频电路技术领域，具体涉及可以同时支持四模卫星导航信号的三通道射频接收电路，尤其涉及一种支持多本振的频率合成器电路和系统频率规划方案。

背景技术

全球导航卫星系统GNSS(Global Navigation Satellite System)包括美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧盟的Galileo和中国的BeiDou四大卫星定位系统，随着各国卫星定位系统的逐步完善，推动了终端应用中多系统联合定位的发展，衍生出了多模单通道、多模双通道等射频接收机方案。

目前，在国内的多模卫星导航接收机方案里，都采用单通道或者双通道的方案。只能同时接收GPS和BeiDou信号或者GPS和GLONASS信号，比如，发明专利“双通道导航射频接收机”(专利申请号201110103268.4)，提出了一种能够同时接收美国GPS和中国BeiDou导航卫星的接收机，单片集成了两个独立的下变频通道，不能同时接收四种全球导航卫星系统的定位信息。如果要同时接收四模卫星信号，需要采用两个或者多个接收机并行的方案，这种方案存在体积大、功耗高和一致性差等问题，无法满足现有卫星导航终端定位系统低功耗、小尺寸和高精度要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：采用一个频率合成器的架构，同时支持GPS/Galileo、BeiDou和GLONASS四模三通道卫星导航射频信号的四模三通道并行GNSS射频接收机。

本发明为了解决上述技术问题，采用如下的技术方案：

一种四模三通道并行GNSS射频接收机，包括全双工同步串行外设接口(SPI)和接收通道；该接收通道内设置有GPS/Galileo通道、BeiDou通道和GLONASS通道，其特征在于：接收通道采用一个射频信号输入端口，同时并行接收GPS、Galileo、BeiDou和GLONASS全球四大卫星导航信号，并对收到的信号进行下变频及数字化处理后，为GNSS基带提供GPS、Galileo、BeiDou和GLONASS四种模式的数字中频信号；三个通道能够进行独立的控制，并通过全双工同步串行外设接口对接收通道进行寄存器配置，控制接收通道内的所有通道同时工作或者任意两个通道工作或者任意一个通道工作。

本发明采用三个独立的接收通道，能够在单一芯片上实现并行接收四种全球导航卫星信号的功能。本发明射频信号采用单端输入，片内集成了三个独立的下变频通道，能够同时为基带提供三通道各2-bit的数字中频信号。由于在卫星导航领域，终端接收到的卫星数量越多，搜索卫星时间越短，定位精度越高，因此，本发明与传统单通道或者双通道相比，最终导航终端的体积更小、性能更优，既能节省功耗，又能节省成本，这种四模三通道并行GNSS射频接收机系统架构是很有应用意义的。

根据本发明所述的四模三通道并行GNSS射频接收机的优选方案，所述射频信号输入端采用宽带结构的低噪声放大器，该低噪声放大器用于接收GPS、Galileo、BeiDou和GLONASS卫星导航信号，进行放大处理后输出到射频混频器。

所述射频混频器用于利用第一本振信号(LO1)对收到的四模导航信号进行下变频处理，变频后的信号分别输出到GPS/Galileo通道、BeiDou通道和GLONASS通道。

所述GPS/Galileo通道包括信道选择滤波器一、求和电路一、可编程增益放大器一、自动增益控制电路一和模数转换器一。

所述BeiDou通道包括缓冲放大器、中频混频器一、信道选择滤波器二、求和电路二、可编程增益放大器二、自动增益控制电路二和模数转换器二。

所述GLONASS通道包括缓冲放大器、中频混频器二、信道选择滤波器三、求和电路三、可编程增益放大器三、自动增益控制电路三和模数转换器三。

所述缓冲放大器接收所述射频混频器输出的信号，进行缓冲放大处理后，输出到中频混频器一和中频混频器二。

所述中频混频器一、中频混频器二用于分别利用第二本振信号、第三本振信号对收到的信号进行二次变频处理，变频后的信号分别输出到信道选择滤波器二和信道选择滤波器三。

所述信道选择滤波器一通过设置滤波器的带宽，过滤出在带宽内的需要被解调的GPS和Galileo中频信号，输出到求和电路一。

所述信道选择滤波器二通过设置滤波器的带宽，过滤出在带宽内的需要被解调的BeiDou中频信号，输出到求和电路二。

所述信道选择滤波器三通过设置滤波器的带宽，过滤出在带宽内的需要被解调的GLONASS中频信号，输出到求和电路三。