[发明专利]一种高分辨率高速采样ADC的导航信号接收机在审

专利信息
申请号: 202210320333.7 申请日: 2022-03-29
公开(公告)号: CN114924296A 公开(公告)日: 2022-08-19
发明(设计)人: 宁亚飞;孙贺橙;毛智玉;刘洪亮;张子睿;邢建平;董源;刘聪;贾茹尚 申请(专利权)人: 山东大学
主分类号: G01S19/37 分类号: G01S19/37
代理公司: 济南金迪知识产权代理有限公司 37219 代理人: 杨树云
地址: 250199 山*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 一种 高分辨率 高速 采样 adc 导航 信号 接收机
【说明书】:

本发明涉及一种高分辨率高速采样ADC的导航信号接收机,包括ZYNQ芯片、2n个射频导航RF芯片、2n个内部ADC模块、外部ADC模块、非易失性存储器、本地振荡器和时钟分配模块;2n个射频导航RF芯片的信号输出端均连接ZYNQ芯片的信号输入端,2n个射频导航RF芯片的信号输入端均连接外部ADC模块;外部ADC模块的输出端连接ZYNQ芯片的输入端,外部ADC模块的输出端连接非易失性存储器的输入端。本发明具有多种ADC数字中频信号输出方法,各模块相互独立,并能控制数字中频信号采样率和转换精度,运行效率高。本发明同时采用多个射频导航RF芯片与ZYNQ芯片的组合,信号传输速率高处理效率快,成本低廉。

技术领域

本发明涉一种导航信号接收机,更具体的,涉及到高分辨率高采样速率的模数转换ADC模块的导航信号接收机。

背景技术

现有的导航信号接收机主要由单个的射频导航芯片和ZYNQ芯片组成,其中射频导航芯片的内置模数转换(ADC)模块主要完成模拟中频信号的采样,并转化成到数字中频信号,ZYNQ芯片将需求的信号转换至基带进行处理,其中ZYNQ芯片是整个导航接收机的核心,得到正交的I、Q信号后送后续的数字信号处理器进行基带信号处理。但通常情况下,现有的导航信号接收机仅能实现单通道的信号采样,模数转换(ADC)芯片只能输出低位数字中频信号,转换精度和转换速度低,工作效率落后,抗干扰能力低。同时各个模块不能控制时钟同步或时钟异步,以及对模数转换(ADC)模块进行时钟分频,还未设有北斗导航系统导航不同频段信号的接收定位功能,对在移动设备上使用的导航信号接收机存在定位缺陷。对于现有的多通道导航信号接收机的实现方法,通常是设有多个射频导航芯片进行导航信号采集传输,射频芯片内部ADC模块采样转换后再与ZYNQ核心板卡连接,整个过程只有ZYNQ模块提供时钟,这样的设计结构采用分线路结构,但是时钟模式单一,容易陷入混乱,而且不能进行多通道ADC同步或异步采样,每一个射频导航芯片只能输出低位分辨率的数字中频信号,接收机板卡设计的难度大。

中国专利文献CN 103647573 A公开了“多通道ADC同步采样中频接收机”,该发明使用多通道ADC信号采样和多个ZYNQ芯片及DSP芯片处理技术,使多个AD通道能进行同步采样,处理效率高。但是,该发明中ZYNQ+DSP组合的数据传输不稳定,传输速率慢,制约了AD通道采样速率的提高。同时,该发明仅仅对多通道ADC模块做了时钟同步和切换,没有对ZYNQ芯片和DSP进行时钟的统一处理,存在较大误差,无法确保数据的准确度。

中国专利文献CN 103684514 A公开了“多通道ADC同步采样中频接收机及同步采样方法”,该发明利用接收机的射频采样ADC装置,具有多通道AD信号采样,采样时钟相互独立,直接把射频信号转换成数字信号送到DSP进行数字信号处理。但是,该发明仅仅转换传输单一规格的数字中频信号,没有数字信号进行高低分辨率采样转换的处理模式,也无法对ZYNQ传输速率进行调节转换,无法高速率连续的传输基带进行信号处理。

发明内容

针对现有技术的不足,本发明提供了一种抗干扰高精度ADC信号采样的导航信号接收机。

本发明射频导航芯片和外部模数转换器ADC芯片组合拥有多种数字中频信号输出方式,可以进行高比特高精度采样和低比特采样的自由切换,采样时钟能设置独立或统一,本发明还能进行射频芯片内部模数转换ADC采样和外部模数转换ADC芯片采样模式的自由切换,工作效率高,设计成本低,通道配置和组合方式应用灵活,可以实现智能化程度高的高精度的高分辨率ADC信号采样。

本发明的技术方案为:

一种导航信号接收机,其采集板卡包括ZYNQ芯片、2n个射频导航RF芯片、2n个内部ADC模块、外部ADC模块、非易失性存储器、本地振荡器和时钟分配模块;

2n个射频导航RF芯片分别内置有2n个内部ADC模块;n为整数;

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