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基于SOC架構(gòu)的GPS/北斗接收機(jī)的制作方法

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基于SOC架構(gòu)的GPS/北斗接收機(jī)的制作方法與工藝

本實(shí)用新型涉及GPS和北斗導(dǎo)航系統(tǒng),尤其涉及一種接收機(jī)。



背景技術(shù):

北斗導(dǎo)航系統(tǒng)和全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)距離地球遠(yuǎn)、信號(hào)弱,存在易受干擾缺點(diǎn)。目前普通的接收機(jī)是DSP+FPGA+射頻電路的架構(gòu),這種架構(gòu)尺寸大,功耗大。

射頻(Radio Frequency:RF)專指具有一定波長(zhǎng)可用于無(wú)線電通信的電磁波。用來(lái)產(chǎn)生射頻的高頻電路成為射頻電路,基本上是由無(wú)源元件、有源器件和無(wú)源網(wǎng)絡(luò)組成的。隨著通信技術(shù)的發(fā)展,通信設(shè)備所用頻率日益提高,射頻(RF)和微波(MW)電路在通信系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用,射頻電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到了工業(yè)界的特別關(guān)注。

射頻電路和基帶SOC處理電路均已是現(xiàn)階段公知的技術(shù),本實(shí)用新型為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,將利用射頻電路和基帶SOC處理電路的特性,實(shí)現(xiàn)本專利的技術(shù)目的。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于SOC架構(gòu)的GPS/北斗接收機(jī),采用SOC架構(gòu)的基帶處理電路;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、小巧輕便、低功耗。

為了解決背景技術(shù)中所存在的技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:基于SOC架構(gòu)的GPS/北斗接收機(jī),包括射頻電路和基帶SOC處理電路組成的接收機(jī)、天線、USB閃存以及上位機(jī);所述射頻電路連接基帶SOC處理電路;基帶SOC處理電路分別與上位機(jī)和USB閃存連接,射頻電路與天線連接。

還包括大容量存儲(chǔ)設(shè)備,所述大容量存儲(chǔ)設(shè)備連接接收機(jī)。

大容量存儲(chǔ)設(shè)備是Flash存儲(chǔ)器(例如:幾十個(gè)G的Flash存儲(chǔ)器);

上述射頻電路是通過(guò)與不同頻點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的濾波器,接受多頻點(diǎn)的衛(wèi)星數(shù)據(jù)。

上述多頻點(diǎn)分別為BD2B1/B3,GPS L1/L2/L5,這些不同頻點(diǎn)的衛(wèi)星信號(hào)通過(guò)射頻電路,為基帶SOC處理電路提供模擬中頻數(shù)據(jù)和數(shù)字中頻數(shù)據(jù)?;鶐OC處理電路為上位機(jī)提供相應(yīng)的定位信息和PPS信號(hào)。

接收機(jī)可以連接大容量的存儲(chǔ)設(shè)備,可以通過(guò)SOC處理電路的USB接口將GPS和北斗數(shù)據(jù)保存到存儲(chǔ)器中。

采用如上技術(shù)方案具有如下有益效果:接收機(jī)除了具有普通接收機(jī)的特點(diǎn)外,還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、小巧輕便、低功耗、低成本等特點(diǎn),有效地解決了功耗高、體積大等問(wèn)題。本實(shí)用新型適用于作戰(zhàn)演習(xí)、邊防巡邏、應(yīng)急搶險(xiǎn)等場(chǎng)合。

附圖說(shuō)明

圖1為基于SOC架構(gòu)的GPS/北斗接收機(jī)體結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2為基帶SOC處理電路的架構(gòu)圖;

圖3為射頻電路系統(tǒng)框圖;

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)一步進(jìn)行說(shuō)明。

本實(shí)用新型由以下幾個(gè)部分組成:接收機(jī)1、射頻電路2、基帶SOC處理電路3、天線4、USB閃存5、上位機(jī)6。

如圖1所示,為基于SOC架構(gòu)的GPS/北斗接收機(jī)體結(jié)構(gòu)示意圖,射頻電路2將衛(wèi)星信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字中頻信號(hào)送給基帶SOC處理電路3,SOC電路將定位坐標(biāo)發(fā)送給上位機(jī)6,同時(shí)將衛(wèi)星數(shù)據(jù)和定位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在USB閃存5中。

如圖2所示,基帶SOC處理電路3將觀測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)USB接口電路存入U(xiǎn)SB閃存5中。

本實(shí)用新型接收機(jī)1的分幾部分:

1)接收機(jī)電路:

本著縮小接收機(jī)尺寸、降低接收機(jī)成本和功耗的原則,選取公知技術(shù)中的的射頻電路和基帶SOC電路,滿足多頻點(diǎn)接收機(jī)的使用要求。

2)存儲(chǔ)系統(tǒng)電路

本著擴(kuò)大接收機(jī)存儲(chǔ)空間的原則,方便用戶讀取數(shù)據(jù),本項(xiàng)目采用具有USB接口的接收機(jī),通過(guò)SOC基帶電路的控制,將GPS/北斗數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在USB Flash中。

3)基帶SOC處理電路

基帶SOC處理電路實(shí)現(xiàn)的功能如下:本地C/A碼生成,本地載波生成,數(shù)字下變頻,信號(hào)捕獲,碼相關(guān)累積,同步過(guò)程計(jì)數(shù),本地C/A碼和載波生成控制,捕獲通道衛(wèi)星分配和捕獲判決,跟蹤環(huán)路鑒相器和濾波,同步處理,定位解算,數(shù)據(jù)發(fā)送控制。

4)射頻電路

片上低噪聲放大器采用單端無(wú)電感噪聲抵消型的電路結(jié)構(gòu),然后經(jīng)過(guò)電流驅(qū)動(dòng)的無(wú)源混頻器,該結(jié)構(gòu)可以有效地減小電路面積和射頻系統(tǒng)的噪聲系數(shù)并提高系統(tǒng)的抗干擾能力。片內(nèi)低噪聲放大器根據(jù)是否有片外低噪聲放大器進(jìn)行增益和功耗切換。模擬基帶濾波器通過(guò)兩級(jí)可重構(gòu)巴特沃思濾波器級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)四階濾波器。

5)捕獲電路

ARM接受到捕獲結(jié)束標(biāo)志后讀取捕獲結(jié)果,包括衛(wèi)星PRN號(hào),碼相位,多普勒頻移,DFT峰值和平均能量值,根據(jù)DFT峰值和平均能量值的比值判斷捕獲成功與否。若捕獲成功,則將該顆衛(wèi)星分配給空閑跟蹤通道,并初始跟蹤通道的相關(guān)參數(shù)。若捕獲失敗則判斷下一個(gè)通道捕獲結(jié)果。完成的4個(gè)通道捕獲結(jié)果的處理后重新分配另4顆衛(wèi)星給捕獲通道,觸發(fā)下一次捕獲。

6)跟蹤電路

捕獲成功的衛(wèi)星會(huì)分配給空閑的跟蹤通道,根據(jù)捕獲獲得的碼相位和多普勒頻移估計(jì)值,對(duì)跟蹤通道進(jìn)行初始化,進(jìn)入衛(wèi)星信號(hào)跟蹤處理。

跟蹤環(huán)路包括載波環(huán)路和碼環(huán)路,碼跟蹤環(huán)路采用延遲鎖定環(huán),載波跟蹤環(huán)路采用鎖頻環(huán)FLL加鎖相環(huán)PLL,對(duì)捕獲衛(wèi)星進(jìn)行載波科斯塔斯環(huán)路跟蹤。

盡管以上結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方案進(jìn)行了描述,但是本實(shí)用新型并不局限于上述的具體實(shí)施方案和應(yīng)用領(lǐng)域,上述的具體實(shí)施方案僅僅是示意性的、指導(dǎo)性的,而不是限制性的。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在說(shuō)明書的啟示下,在不脫離本實(shí)用新型權(quán)利要求所保護(hù)的范圍的情況下,還可以做出很多種的形式,這些均屬于本實(shí)用新型保護(hù)之列。

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