专利名称：一种单芯片双频全球卫星导航接收机的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信电子电路技术领域，涉及双频全球卫星导航接收机，尤其涉及一种单芯片双频全球卫星导航接收机，应用于接收全球卫星导航信号的单芯片双频接收机。
背景技术：
全球卫星导航定位系统GNSS是一种以导航定位卫星为基础的无线电导航系统， 可广播高精度、全天时、全天候的导航、定位和授时信息，是一种可供海陆空领域的军民用户共享的信息资源。卫星导航系统的出现，解决了大范围、全球性以及高精度快速定位的问题，应用于军用领域，主要提供定位和导航信号，为车、船、飞机等机动工具提供导航定位信息及精确制导；为野战或机动作战部队提供定位服务；为救援人员指引方向。全球卫星导航定位系统具有巨大的使用潜力，其应用范围扩展到民用，渗透至国民经济各部门，包括海上和沙漠中的石油开发、交通管理、电力传输、资源普查、灾害监测、公共安全、救助、个人移动电话定位、商业物流管理、渔业生产、土建工程、考古等。卫星导航系统已成为数字地球、 数字城市的空间信息基础设施。
目前，在建和运行的GNSS系统有美国的GPS系统、俄罗斯的GL0NASS系统、欧洲的Galileo系统以及中国的北斗二代(BEIDOU)系统。在未来5年内，几大系统还将得到迅速发展，并将都能提供全球卫星导航服务。到那时，GNSS卫星数将超过100颗，各个卫星导航系统功能范围都能基本实现导航信号覆盖全球。
随着全球卫星导航定位系统应用领域的拓展和功能的延伸，对GNSS接收机定位精度的要求也越来越高。以GPS接收机以例，采用单频GPS接收机定位精度有限，当点间距离超过20 30Km时，定位精度受到电离层时延误差的制约。双频接收机最大的优点是可以同时接收不同频段的卫星导航信号，可以基本消除电离层时延误差对点位坐标的影响， 点间距离可以超过lOOOKm，因此双频接收机在不采用外部辅助定位方法时，定位精度可以达到Im左右。而当采用实时动态差分测量(RTK)技术，双频接收机可以具有mm级的定位精度，这在大地测量、工程测量、航空摄影测量、地壳运动监测、工程变形监测等高精度测量应用中具有重要的作用。
双频GNSS接收机要求同时接收两路GNSS信号，传统双频接收机采用两个RF前端芯片组成，如图1所示，卫星信号经天线接收和LNA放大后，由功分器(Power Splitter)将输入信号分成两路信号。两路信号通过两个独立的单频接收机接收，再经ADC转换成数字信号送给数字基带同时处理。传统双频接收机具有以下的缺陷首先，整个接收机需要功分器和两个独立的单频接收机，因此系统硬件成本高，功耗大，芯片体积大。其次，由于每个接收机有独立的参考时钟和存在杂散信号分布，而这些杂散信号可能会相互交调从而影响接收机的性能。发明内容
本发明的目的是克服单频GPS接收机定位精度有限，已有传统双频接收机需要功分器和两个独立的单频接收机，因此系统硬件成本高，功耗大，芯片体积大，杂散信号可能会相互交调从而影响接收机的性能等诸多缺点，并满足GNSS接收机的应用需求，提出了一种单片双频全球卫星导航接收机，根据全球卫星导航信号的特点，将信号分成两个互为镜像信号的频率区间，通过同一个芯片上的两个接收通道分别接收每一个频率区间的全球卫星导航信号，并且两个接收通道共用相同的两个频率合成器，实现双频卫星导航信号同时接收。
本发明的目的是通过以下的技术方案来实现。一种单芯片双频全球卫星导航接收机，其构成包括
(I)A接收通道，为独立的接收通道；
O) B接收通道，为独立的接收通道；
(3)频率合成器1，为A接收通道和B接收通道提供本振频率LOl ；
(4)频率合成器2，为A接收通道和B接收通道提供本振频率L02 ；
(5)基带处理模块；
所述A接收通道包括串联连接的A通道第一级模块和A通道第二级模块；A通道第一级模块的输入端接入1. 1-1. 2/1. 5-1. 6GHz射频输入信号RF，A通道第二级模块的输出端接到基带处理模块；
所述B接收通道包括串联连接的B通道第一级模块和B通道第二级模块；B通道第一级模块的输入端接入1. 1-1. 2/1. 5-1. 6GHz射频输入信号RF，B通道第二级模块的输出端接到基带处理模块；
所述频率合成器1输出端LOl连接A通道第一级模块和B通道第一级模块的本振信号输入端；
所述频率合成器2输出端L02连接A通道第二级模块和B通道第二级模块的本振信号输入端；
所述A和B两个接收通道依据信号配置分别接收一个不同频段的全球卫星导航信号，实现同时接收两个频段的全球卫星导航信号的功能；两个接收通道共用相同频率合成器，比传统双频全球导航卫星接收机节省两个频率合成器；
所述基带处理模块的两个输入端连接A和B两个接收通道的输出端，每个输入端信号为经过接收通道变频、滤波、放大、模数变换后的低中频或零中频数字信号，经基带处理模块处理实现最终定位与导航。
所述双频全球卫星导航接收机集成在同一个芯片上。
所述单芯片双频全球卫星导航接收机，其在于所述A和B两个接收通道，均为独立的全球导航卫星信号接收通道，接收信号通道配置由外部微控制器通过数字接口配置，每个接收通道单独处理一个频段的卫星导航信号。
所述单芯片双频全球卫星导航接收机，其在于所述同时接收两个频段的全球卫星导航信号包括同时接收同一个卫星导航系统的两个不同频段信号，或者同时接收两个不同卫星导航系统的两个频段信号，接收信号的模式由外部微控制器通过数字接口配置。
所述单芯片双频全球卫星导航接收机，其在于所述两个接收通道共用两个频率合成器模块，A接收通道的第一级级模块和B接收通道的第一级级模块共用频率合成器1，ACN 102540204 A接收通道的第二级级模块和B接收通道的第二级级模块共用频率合成器2，本振信号由频率合成器模块产生。
同时通过改变两个频率合成器的输出频率实现不同波段全球卫星导航信号配置。
所述单芯片双频全球卫星导航接收机，其在于所述两个接收通道的电路结构相同，每一个接收通道由独立可配置的两级模块组成，每一级模块连接一个本振信号。
所述单芯片双频全球卫星导航接收机，其在于所述A和B两个接收通道接收的两路卫星导航信号互为镜像信号，其中，每一路接收通道通过片外滤波器或片内复数滤波器实现对另一路镜像信号的抑制。
所述单芯片双频全球卫星导航接收机，其在于所述两个接收通道的每一个接收通道均为可配置接收通道电路结构，用于根据不同的卫星信号，配置为低中频、零中频以及超外差双变换的电路结构中的一种电路结构。
所述单芯片双频全球卫星导航接收机，其在于所述可配置接收通道电路结构包括第一级模块，第二级模块与基带处理模块。第一级模块中有射频放大器，混频器，以及LC滤波器；第二级模块有中频放大器与混频器、可配置的滤波器(PPF/LPF)、增益放大器与模数变换器组成；片外天线接收送来的的卫星发射的含有高频率载波的射频信号，首先经过第一级模块中的输入波段可切换LNA低噪声放大器将信号放大，再通过混频器转换成为零频率载波的模拟基带信号或者低频率载波的模拟中频信号，第一级模块的输出信号通过第二级模块的混频器进一步将载波频率变低后经滤波、放大、模数变换后输出到基带处理模块或第二级模块直接将第一级输出信号滤波、放大、模数变换后输出到基带处理模块，基带处理模块处理低中频或零中频数字信号，实现最终定位与导航。
所述单芯片双频全球卫星导航接收机，其在于所述接收通道的两级模块中的每级模块均能配置成不同模式的电路结构，第一级模块配置成用于实现射频放大和频率变换， 第一级模块配置成用于实现射频放大和频率变换功能的电路，第二级模块能配置成用于实现频率变换、信号滤波、信号放大与模数转换功能的电路，或配置成为信号滤波、信号放大与模数转换功能的电路。
所述单芯片双频全球卫星导航接收机，其在于所述频率合成器模块的输出本振频率是在一定范围内变化两个频率合成器模块输出本振的频率范围是不相同的，第一个频率合成器的频率覆盖整个卫星导航信号频率范围，为1. IOGHz到1. 61GHz ；第二个频率合成器的频率远小于第一个频率合成器，为150MHz到220MHz。
GNSS信号有一个重要的特点就是信号波段在频谱上不是平均分布，而是集中分布在几个区间，对于GPS的L1、L2，Galileo的E5a、E5b，GL0NASS的L2，它们信号的中心频率分布在1176. 45 1248. 625MHz频率范围，称之为I区；Galileo的E2-L1-E1与GPS的Ll 波段中心频率都为1575. 42MHz，称为II区，而GL0NASS的Ll波段单独在III区，中心频率范围为 1598. 0625 1605. 375MHz。
图2为全球卫星导航信号频谱分布图。从I区到II区的距离为326.795 398. 97MHz, II区到III区的距离22. 6425 29. 955MHz, I区到III区的距离为349. 4375 428. 925MHz，并且具有以下特点1区到II区的距离与I区到III的距离基本相近。如果将 I与II区信号或I与III区信号分别输入接收机的两个通道，并且满足第一级中频频率为两者距离的一半附近时，两个通道可以采用同一个本振电路，同样的道理，当第一级中频频率为II区到III区距离的一半附近时，II与III可以由接收机的两个通道实现同时接收。
全球卫星导航接收机需要实现同时接收I与II区信号或者I与III区信号，整个接收机集成在单个芯片上。
单片全球卫星导航接收机的组成结构包括两个独立接收通道、两个频率合成器以及基带处理模块。每一个接收通道电路结构包括第一级模块，第二级模块。第一级模块中有射频放大器，混频器，以及LC滤波器；第二级模块有中频放大器与混频器、可配置的滤波器(PPF/LPF)，增益放大器与模数变换器组成。基带处理模块用来同时处理两个接收通道经模数转换后的信号，实现最终定位与导航。片外天线接收送来的的卫星发射的含有高频率载波的射频信号，首先经过第一级模块中的射频放大器将信号放大，再通过混频器转换成为零频率载波的模拟基带信号或者低频率载波的模拟中频信号，第一级模块的输出信号通过第二级模块的混频器进一步将载波频率变低后经滤波、放大、模数变换后输出到基带处理模块或第二级模块直接将第一级输出信号滤波、放大、模数变换后输出到基带处理模块。
第一个接收通道称为A通道，第二个接收通道称为B通道，B通道模块及其处理功能与A通道相同。两个频率合成器分别产生两个本振信号，对应提供给两个独立接收的A 通道模块和B通道模块用于混频，因此可以减少两个独立接收通道之间频率杂散的相互影响。每一个接收通道采用可配置接收机结构，根据不同的卫星信号，可以通过数字接口将接收机配置成低中频、零中频以及超外差双变换结构，当工作在低中频时，第一级模块的混频器通过射频放大器将信号放大后，再通过混频器将输入信号变换到低中频，第二级模块将第一级模块的输出信号进行滤波，完成滤波功能的可配置滤波器工作在复数滤波器模式， 可配置滤波器对镜像信号，即另一个接收通道的有用信进行抑制，经滤波后的信号再通过增益放大器放大后，经模数变换器转换成数字信号输出。当工作在零中频模式时，信号通路与低中频模式一样，与低中频模式的差别只是可配置滤波器工作在低通滤波器模式。当工作在超外差模式时，第一级模块的混频器通过射频放大器将信号放大后，通过混频器将输入信号变换到中频信号，由于中频频率高，可以通过LC滤波器滤除镜像信号，然后，经LC滤波后的信号输出到第二级模块，第二级模块将信号变换到零载波频率或低载波频率，此时， 可配置滤波器工作在低通模式或复数滤波器模式，信号通过低通滤波后，再由增益放大器将零载波频率或低载波频率信号放大，由模数转换信号转换成数字信号输出。
并且每个接收通道采用1. 2/1. 5 1. 6GHz波段可切换LNA输入，因此可以实现对所有GNSS信号的接收。当接收机接收I与II区信号时，接收I区信号接收通道的镜像信号为II区信号，因此需要抑制II区信号，接收II区信号接收通道的镜像信号为I区信号， 因此需要抑制I区信号。同理，当接收I与III区信号，两个接收通道需要抑制另一个接收通道的信号。
所述两个频率合成器中的每个频率合成器的频率是在一定范围内变化
第一个频率合成器输出本振的频率范围从1. IOGHz到1. 6IGHz ；
第二个频率合成器输出本振的频率范围从150MHz到220MHz。
该接收机可以采用CMOS工艺集成在同一个芯片中。
本发明的实质性效果是
1、通过共用频率合成器的两个接收通道实现了所有全球卫星导航信号的接收，接收机可以工作在四种接收信号通道模式，各种模式的配置是由外部微控制器通过片上集成的SPI数字接口 418完成，电路硬件成本低，结构简单，配置灵活。
2、两个独立接收通道和两个本振LOl与L02，因此不仅减少了接收机占用芯片的面积，同时减少两个独立接收通道之间频率杂散的相互影响，具有较好的接收性能。
3、每一个接收通道采用可配置接收机结构，根据不同的卫星信号配置成低中频、 零中频以及超外差双变换结构，并且每个接收通道采用1. 2/1. 5 1. 6GHz波段可切换LNA 输入，因此可以实现对所有GNSS信号的接收。
4、两个接收通道在集成在同一个芯片中，减少了双频接收机的功耗。
5、可以采用CMOS工艺单芯片集成整个接收机电路，满足高性能GNSS接收机的应用需求。
图1是传统双频全球卫星导航接收机。
图2是全球卫星导航信号频谱分布图。
图3是本发明基于共用频率合成器的单芯片双频卫星导航接收机的原理框图。
图4是本发明第一实施实例基于共用频率合成器的单芯片双频卫星导航接收机的电路原理图。
图5是本发明第二实施例每一个接收通道配置为低中频、零中频接收机接收信道信号流示意图。
图6是本发明第三实施例超外差双变换低中频、零中频接收机接收信道信号流示意图。
具体实施方式
本发明基于共用频率合成器的单芯片双频全球卫星导航接收机的原理框图，如图 3所示。本发明单片双频全球卫星导航接收机集成在单个芯片上，安装在全球卫星导航接收机上，实现同时接收I与II区信号或者I与III区信号。整个接收机由两个独立接收通道、两个频率合成器以及基带处理模块组成。A接收通道由A通道第一级模块301和A通道第二级模块302组成，天线接收的RF输入信号，输入A通道第一级模块301输入端，通过串联连接的第一级模块301和第二级模块302模块，将射频信号放大，并且转换成为零频率载波的模拟基带信号或者低频率载波的模拟中频信号，由302模块将信号输出给基带处理模块307的A路输入端，再由模数转换器将模拟基带信号和模拟中频信号转换成为数字基带信号和数字中频信号。B接收通道由串联连接的B通道第一级模块305和B通道第二级模块306组成，305模块电路结构与301模块相同，306模块电路结构与302模块相同，天线接收的RF输入信号从B通道第一级模块305，输出信号从B通道第二级模块306输出給基带处理模块307的B路输入端，处理功能与A通道相同。第一频率合成器303产生本振信号 L01，第二频率合成器304产生本振信号L02。第一个频率合成器303输出本振LOl的频率范围从1. IGHz到1. 61GHz，第二个频率合成器304输出本振L02的频率范围从150MHz到 220MHz。两个本振LOl与L02提供给每个独立接收通道，因此可以减少每个独立接收通道的频率杂散的相互影响。每一个接收通道采用可配置接收机结构，根据不同的卫星信号配置成低中频、零中频以及超外差双变换结构，并且每个接收通道采用1. 2/1. 5 1. 6GHz波段可切换LNA输入，因此可以实现对所有GNSS信号的接收。当接收机接收I与II区信号时，接收I区信号接收通道的镜像信号为II区信号，因此需要抑制II区信号，接收II区信号接收通道的镜像信号为I区信号，因此需要抑制I区信号。同理，当接收I与III区信号， 两个接收通道需要抑制另一个接收通道的信号。
下面附图并结合实施例对本发明的技术方案作进一步的详细说明。
第一实施实例
本发明第一实施实例基于共用频率合成器的单芯片双频卫星导航接收机的电路原理图，如图4所示。单芯片双频卫星导航接收机由两个独立的A接收通道41与B接收通道42，第一个频率频率合成器43-1和第二个频率频率合成器43-2以及基带处理模块44组成。A接收通道41由A通道第一级模块41-1和A通道第二级模块41-2组成。A通道第一级模块由LNA401，混频器电路402，404和405，正交相位电路403以及中频带通滤波器406 组成。其中402和404为正交混频器，频率合成器43-1产生的本振信号LOl由正交相位电路403处理后送给正交混频器402和404。A通道第二级模块由中频放大器407，正交混频器408和410，可配置滤波器411，可变增益放大器412和414，正交相位电路409以及模数转换电路413与415级连组成。其中410与408为正交混频器，频率合成器43_2产生的本振信号L02由正交相位电路409处理后送给正交混频器408和410。可配置滤波器411可以配置成为低通滤波器或复数滤波器。模数转换电路413和415采用四比特输出，A接收通道41的模数转换电路413和415的输出送到基带处理模块44。
B接收通道42电路结构与A接收通道41完全一样。其中B通道第一级模42_1 由 419,420,421,422,423,425 组成，B 通道第二级模块 42-2 由 424，426，427，428，429，430， 431，432，433 组成。
A和B两个独立接收通道共用第一个频率频率合成器43-1和第二个频率频率合成器43-2产生的两个本振LOl和L02，因此可以减少两个独立接收通道之间频率杂散的相互影响。每一个接收通道采用可配置接收机结构，根据不同的卫星信号配置成低中频、零中频以及超外差双变换结构，并且每个接收通道采用1. 2/1. 5 1. 6GHz波段可切换LNA输入， 因此可以实现对所有GNSS信号的接收。
A通道与B通道中的模块404，409，422，427功能相同，都是将单路本振信号变成相位相差90度的正交信号提供给混频器。
图4所示接收机结构每一个接收通道不仅可以配置成上述三种接收机结构，而且，可以工作在四种接收模式低中频接收机接收模式，零中频接收机接收模式，超外差双变换接收机低中频输出模式以及超外差双变换接收机零中频输出模式，在每种接收机模式中，对于接收通道内模块而言，只有信号通过的模块工作，其它模块处于关闭状态。由于两个接收通道完全相同，以下以其中一个通道A为例详细说明每种接收模式的接收方案。
低中频接收机接收模式，零中频接收机接收模式，超外差双变换接收机低中频输出模式以及超外差双变换接收机零中频输出模式四种接收模式的接收通道构成，以一个信号通道模式配置为例，另一个信号通道同样可以配置。
(1)低中频接收机接收模式
本发明第二实施例的配置为低中频接收机模式的A接收通道信息流示意图，如图 5所示。该模式A通道第一级模块由LNA低噪声放大器401，Mixer正交混频器402和404以及正交本振产生模块403组成。该模式A通道第二级模块由PPF/LPF可配置滤波器411， VGA可变增益放大器412和414以及ADC模数变换ADC电路413和415组成。LNA401根据 GNSS信号波段选择相应的工作频段，可配置滤波器411配置成PPF复数滤波器。该模式A 通道的信号通道信号流为输入信号经LNA 401 (BAO)放大，放大信号分送Mixer正交混频器402 (BAlB)和404 (BAlA)，对应与正交本振产生器403输出的正交本振LOl混频，两路混频输出送PPF可配置滤波器411 (BA5)复数滤波，两路复数滤波输出对应送VGA412 (BA6A) 和ADC413(BA7A)以及VGA414 (BB6A)和ADC415 (BA7A)。由于低中频接收机中I，Q两路都含有相同的中频信号，只是相位正交，因此，可配置滤波器411滤波后可以选择任意一路输出给基带处理模块44。
(2)零中频接收机接收模式
零中频接收机接收模式的A接收通道信息流示意图，如图5所示。该模式信号通路经过的模块与低中频接收机模式完全一样，只有模块的配置有所不同，第二级模块的可配置滤波器411此模式配置成LPF低通滤波器，由于零中频I、Q两路为复数基带信号的实部与虚部，因此必须采用正交两路同时输出。
(3)超外差双变换接收机低中频输出模式
本发明第三实施例的超外差双变换接收机低中频输出模式的A接收通道信息流示意图，如图6所示。该模式采用两级模拟中频结构，A接收通道第一级模块由低噪声放大器401，单路混频器405和片外LC BPF中频带通滤波器406组成。A接收通道第二级模块由IFA中频放大器407，正交混频器MirerQ408和MirerI410，正交本振产生器409，可配置滤波器411，VGA可变增益放大器412和414以及ADC模数转换电路413和415组成。第一级混频器采用单路输出，经片外LC中频带通滤波器406滤除中频交调杂散干扰并进一步对带外输入带外干扰信号抑制，经中频放大器407进一步放大后输入正交混频器408和410。 可配置滤波器411配置成复数滤波器，正交I、Q两路信号经过配置成复数滤波器的可配置滤波器411复数滤波与镜像信号抑制后，I、Q两路信号再通过对应的VGA可变增益放大器 412和414进一步放大，经ADC 413和415采样后，采用正交I、Q两路数字输出。
该模式A通道的信号通道信号流为输入信号经LNA 401 (BAO)放大，放大信号分送Mixer正交混频器405 (BA2)，对应与正交本振产生器403输出的正交本振LOl混频， 一路混频输出送片外LC BPF带通滤波器406滤波，带通滤波输出送IFA中频放大器407， 中频放大输出分I和Q两路，对应送MixerI正交混频器410 (BA4A)和MixerQ正交混频器 408 (BA4B)，对应与正交本振产生器409输出的正交本振L02混频，I和Q两路混频输出送 PPF可配置滤波器411 (BAO复数滤波，两路复数滤波输出对应送VGA412(BA6A)增益放大和 ADC413(BA7A)模数变换以及VGA414 (BB6A)增益放大和ADC415 (BA7A)模数变换。由于低中频接收机中I，Q两路都含有相同的中频信号，只是相位正交，因此，可配置滤波器411滤波后可以选择任意一路输出给基带处理模块44。
(4)超外差双变换零中频输出模式
超外差双变换接收机零中频输出模式的A接收通道信息流示意图，如图6所示。该模式与超外差双变换低中频输出所采用的模式一样。与超外差双变换低中频输出模式不同之处是该模式第二次频率变换后输出为零中频基带信号，因此可配置滤波器411配置成 LPF低通滤波器，基带信号采用I、Q两路同时输出。
两个接收通道共用的本振LOl与L02分别由两个独立的频率合成器1和频率合成器2产生，为减少频率杂散，两个频率合成器416和417共用同一个输入参考时钟电路0SC。
本发明可配置的接收模式很多，不同的接收模式，模块的功能不同而已，不再一一累述。
综上所述，由于整个接收机采用可配置设置，不仅接收机信号通道结构可配置，而且通道内部混频器，滤波器的功能可配置。接收机各种模式的配置是由外部微控制器通过片上集成SPI数字接口 418完成。通过SPI数字接口对LNA低噪声放大器的接收波段可切换，对混频器的选择，对可配置滤波器411配置为PPF或LPF，对两路VGA放大和模数转换的选择，实现通道信号流的配置，使接收机可以工作在四种接收模式。
以上所述，仅为本发明说明书描述之实现本发明具体实施例的详细说明与图式， 用于例证而非限制，但本发明的特征并不局限于此，本领域技术人员显然理解，本发明的所有范围应以其权利要求的保护范围为准，在不背离所附权利要求书所界定的发明精神和发明范围的前提下，凡根据本发明的精神与其类似变化而实施的其它实施例，皆应包含在本发明的保护范畴之中。
权利要求
1.一种单芯片双频全球卫星导航接收机，其构成包括(I)A接收通道，为独立的接收通道；O) B接收通道，为独立的接收通道；(3)频率合成器1，为A接收通道和B接收通道提供本振频率LOl；(4)频率合成器2，为A接收通道和B接收通道提供本振频率L02；(5)基带处理模块；所述A接收通道包括串联连接的A通道第一级模块和A通道第二级模块；A通道第一级模块的输入端接入1. 1-1. 2/1. 5-1. 6GHz射频输入信号RF，A通道第二级模块的输出端接到基带处理模块；所述B接收通道包括串联连接的B通道第一级模块和B通道第二级模块；B通道第一级模块的输入端接入1. 1-1. 2/1. 5-1. 6GHz射频输入信号RF，B通道第二级模块的输出端接到基带处理模块；所述频率合成器1输出端LOl连接A通道第一级模块和B通道第一级模块的本振信号输入端；所述频率合成器2输出端L02连接A通道第二级模块和B通道第二级模块的本振信号输入端；所述A和B两个接收通道依据信号配置分别接收不同频段的全球卫星导航信号，实现同时接收两个频段的全球卫星导航信号的功能；两个接收通道共用相同频率合成器，比传统双频全球导航卫星接收机节省两个频率合成器；所述基带处理模块的两个输入端连接A和B两个接收通道的输出端，每个输入端信号为经过接收通道变频、滤波、放大、模数变换后的低中频或零中频数字信号，经基带处理模块处理实现定位与导航；所述双频全球卫星导航接收机集成在同一个芯片上。
2.根据权利1所述单芯片双频全球卫星导航接收机，其特征在于，所述A和B两个接收通道，均为独立的全球导航卫星信号接收通道，接收信号通道配置由外部微控制器通过数字接口配置，每个接收通道单独处理一个频段的卫星导航信号。
3.根据权利1所述单芯片双频全球卫星导航接收机，其特征在于，所述同时接收两个频段的全球卫星导航信号包括同时接收同一个卫星导航系统的两个不同频段信号，或者同时接收两个不同卫星导航系统的两个频段信号，接收信号的模式由外部微控制器通过数字接口配置。
4.根据权利1所述单芯片双频全球卫星导航接收机，其特征在于，所述两个接收通道共用两个频率合成器模块，A接收通道的第一级级模块和B接收通道的第一级级模块共用频率合成器1，A接收通道的第二级级模块和B接收通道的第二级级模块共用频率合成器2， 本振信号由频率合成器模块产生。
5.根据权利2所述单芯片双频全球卫星导航接收机，其特征在于，所述两个接收通道的电路结构相同，每一个接收通道由独立可配置的两级模块组成，每一级模块连接一个本振信号。
6.根据权利1所述单芯片双频全球卫星导航接收机，其特征在于，所述A和B两个接收通道接收的两路卫星导航信号互为镜像信号，其中，每一路接收通道通过片外滤波器或片内复数滤波器实现对另一路镜像信号的抑制。
7.根据权利3所述单芯片双频全球卫星导航接收机，其特征在于，所述两个接收通道的每一个接收通道均为可配置接收通道电路结构，用于根据不同的卫星信号，配置为低中频、零中频以及超外差双变换的电路结构中的一种电路结构。
8.根据权利7所述单芯片双频全球卫星导航接收机，其特征在于，所述可配置接收通道电路结构包括第一级模块，第二级模块；第一级模块中有射频放大器，混频器，以及LC滤波器；第二级模块有中频放大器与混频器、可配置的滤波器(PPF/LPF)、增益放大器与模数变换器组成；片外天线接收送来的的卫星发射的含有高频率载波的射频信号，由第一级模块中的输入波段可切换LNA低噪声放大器将信号放大，经混频器转换成为零频率载波的模拟基带信号或者低频率载波的模拟中频信号，第一级模块的输出信号由第二级模块的混频器将载波频率变低后经滤波、放大、模数变换后输出到基带处理模块或第二级模块直接将第一级输出信号滤波、放大、模数变换后输出到基带处理模块，基带处理模块处理低中频或零中频数字信号，实现定位与导航。
9.根据权利1-8所述单芯片双频全球卫星导航接收机，其特征在于，所述接收通道的两级模块中的每级模块均能配置成不同模式的电路结构，第一级模块配置成用于实现射频放大和频率变换的电路，第二级模块能配置成用于实现频率变换、信号滤波、信号放大与模数转换的电路，或配置成为信号滤波、信号放大与模数转换的电路。
10.根据权利1-9所述单芯片双频全球卫星导航接收机，其特征在于，所述频率合成器模块的输出本振频率是在一定范围内变化两个频率合成器模块输出本振的频率范围是不相同的，第一个频率合成器的频率覆盖整个卫星导航信号频率范围，为1. IOGHz到 1. 61GHz ；第二个频率合成器的频率远小于第一个频率合成器，为150MHz到220MHz。
全文摘要
本发明提出了一种单芯片双频全球卫星导航接收机，将全球卫星导航信号分成两个互为镜像信号的频率区间，通过同一芯片上两个接收通道分别接收每一个频率区间的全球卫星导航信号，并且两个接收通道共用相同的两个频率合成器，实现双频卫星导航信号同时接收。整个接收机由两个可配置的接收通道与基带处理模块组成，两个接收通道具有相同电路结构。每个独立的可配置接收通道由两级模块组成，可以实现四种接收模式。接收机各种模式的配置是通过片上集成SPI数字接口418完成。通过SPI数字接口不仅对每个接收通道信号路径、可配置滤波器411模块的功能进行配置，同时通过改变两个频率合成器的输出频率实现不同波段全球卫星导航信号配置，接收机可以工作在四种接收模式。
文档编号G01S19/22GK102540204SQ20101062093
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者叶甜春, 殷明, 肖时茂, 钱敏, 马成炎 申请人:杭州中科微电子有限公司