專利名稱：一種接收機(jī)射頻前端裝置及其接收信號方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無線通信和衛(wèi)星定位導(dǎo)航領(lǐng)域，特別涉及一種接收機(jī)射頻前端裝置及其接收信號方法。
背景技術(shù)：
自從上世紀(jì)90年代美國的全球定位系統(tǒng)(GPQ組建完成以來，衛(wèi)星定位導(dǎo)航技術(shù)在軍事、航天航空、科學(xué)探測、民用交通等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。與此同時(shí)，各國為擺脫技術(shù)依賴并針對本國應(yīng)用優(yōu)化，紛紛加快步伐研發(fā)基于本國或本地區(qū)服務(wù)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。這其中包括俄羅斯的格洛納斯(GL0NASS)全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)，歐盟的伽利略(felileo)定位系統(tǒng)以及中國的北斗(BEID0U或Compass)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。以中國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為例， 隨著衛(wèi)星數(shù)目的不斷增多，整個(gè)系統(tǒng)將在近幾年內(nèi)完成組網(wǎng)并對普通用戶開放服務(wù)，因此相關(guān)定位和導(dǎo)航服務(wù)將具有非常廣闊的應(yīng)用和市場。導(dǎo)航用接收機(jī)專用芯片可集成于專用接收裝置和通用便攜設(shè)備中，作為用戶終端接收衛(wèi)星信息；其中的射頻前端裝置直接決定了接收機(jī)的性能，是其中最為核心的模塊。射頻前端裝置多被制作成單獨(dú)芯片，并與另外的數(shù)字基帶芯片聯(lián)合使用組成整個(gè)導(dǎo)航用接收機(jī)。同時(shí)接收兩個(gè)不同頻段導(dǎo)航信號(例如GPS Ll波段和L2波段)可以抵消地球電離層等引入的誤差，從而提高定位精度；針對此目的而特殊設(shè)計(jì)的接收機(jī)稱為雙頻接收機(jī)，而其中主要的技術(shù)難點(diǎn)在于雙頻接收機(jī)射頻前端裝置的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。目前尚未出現(xiàn)能夠同時(shí)兼容GPS Li、L2和L5波段，(ialileo El、E5a和昍b， GLONASS Ll和L2，北斗二代Bi、B2和B3全部波段的高精度雙頻接收機(jī)射頻前端裝置。由于上述導(dǎo)航信號頻率、帶寬等各不相同，因此對于導(dǎo)航信號的兼容性差異將給射頻前端電路本身設(shè)計(jì)難度帶來實(shí)質(zhì)性的不同?，F(xiàn)有的射頻前端裝置(如中國專利CN101198160A)使用單通道時(shí)分復(fù)用的方法接收雙頻導(dǎo)航信號，但受限于本身結(jié)構(gòu)仍存在若干難于解決的問題。首先，由于不同頻率、帶寬的導(dǎo)航信號共用同一射頻前端電路，為了滿足各自需求，就必須使其部分電路始終覆蓋所有導(dǎo)航信號的頻段，并且無失真地處理其中最大帶寬信號。這使得接收機(jī)噪聲系數(shù)較高， 從而無法實(shí)現(xiàn)高靈敏度接收；另外，造成硬件資源和功耗在接收低頻率低帶寬信號時(shí)的浪費(fèi)。最后，根據(jù)其實(shí)施方式中的描述，該系統(tǒng)同時(shí)接收多個(gè)(例如兩個(gè))頻段導(dǎo)航信號時(shí)， 將以至少2倍于采樣頻率的速度對射頻前端多個(gè)模塊工作模式進(jìn)行切換，這將限制能夠處理的導(dǎo)航信號帶寬即接收機(jī)精度，并且由此產(chǎn)生了巨大功耗。現(xiàn)有的雙頻接收機(jī)射頻前端裝置(如中國專利CN101915932A)采用雙通道超外差結(jié)構(gòu)同時(shí)接收兩路導(dǎo)航信號，由于其雙通道僅是將單個(gè)通道簡單復(fù)制兩份得到；并且分別使用兩次變頻結(jié)構(gòu)，硬件和功耗開銷極大。另外，該裝置在單個(gè)芯片上采用兩個(gè)頻率合成器，產(chǎn)生頻率相距很近的射頻振蕩信號，雙通道間的信號串?dāng)_將非常嚴(yán)重，使得接收機(jī)的靈敏度降低，進(jìn)而接收精度下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種接收機(jī)射頻前端裝置及其接收信號方法。具體技術(shù)方案如下一種接收機(jī)射頻前端裝置具備兩條并行且相互獨(dú)立的信號通道，其中每條通道具備完整的從射頻到模擬中頻的信號處理路徑；每條信號通道的連接關(guān)系如下低噪聲放大器、聲表濾波器、射頻放大器、正交輸出下變頻器、校準(zhǔn)緩沖器和多模式濾波器串聯(lián)連接，多模式濾波器輸出端連接可控增益放大器輸入端；可控增益放大器的輸出端分別連接自動增益控制器的輸入端和多模式模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器輸入端，自動增益控制器的輸出端連接可控增益放大器的增益控制端；所述接收機(jī)射頻前端裝置還包含頻率合成器、電源管理模塊、時(shí)鐘產(chǎn)生器和數(shù)字邏輯控制器各一個(gè)，它們的連接關(guān)系如下電源管理模塊分別與芯片上所有的電子器件連接；頻率合成器四個(gè)輸出端分別連接兩條信號通道的正交輸出下變頻器的本地振蕩信號輸入端；時(shí)鐘產(chǎn)生器的三個(gè)輸出端分別連接多模式濾波器的調(diào)諧校準(zhǔn)部分參考時(shí)鐘輸入端、多模式模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的采樣時(shí)鐘輸入端和數(shù)字邏輯控制器的參考時(shí)鐘輸入端；數(shù)字邏輯控制器對外接口為標(biāo)準(zhǔn)4線串行接口，包括SDI、SD0、SCK和CS，連接到位于信號通道外的微控制器，其對內(nèi)接口為多個(gè)8位寄存器輸出，直接連接芯片上所有的電子器件。所述電源管理模塊內(nèi)部的連接關(guān)系如下直流電壓轉(zhuǎn)換器的輸入端連接外部電源，其輸出端連接電源管理模塊內(nèi)部各低壓差線性穩(wěn)壓器的輸入端；各低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端連接芯片上所有的電子器件的局部電源；帶隙基準(zhǔn)源自偏置產(chǎn)生參考電流和電壓，因此沒有輸入端，其輸出端接連芯片上所有的電子器件的參考電壓、電流輸入端。一種接收機(jī)射頻前端裝置的接收信號方法包括以下步驟1)接收機(jī)射頻前端裝置通過通道外部天線接收GNSS信號，然后將其輸入至低噪聲放大器，信號經(jīng)過放大后由低噪聲放大器輸出；2)低噪聲放大器輸出信號通過聲表濾波器來濾除頻帶外干擾；3)濾波之后的射頻信號進(jìn)入射頻放大器進(jìn)行進(jìn)一步放大，同時(shí)將單端信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡p相差分信號；4)頻率合成器產(chǎn)生相位為0°、90°、180°和270°的本地振蕩信號，其中L01_I 或L02_I代表某時(shí)刻瞬時(shí)相位為0°和180°的一對差分信號，而L01_Q或L02_Q代表同一時(shí)刻瞬時(shí)相位為90°和270°的一對差分信號，然后將本地振蕩信號輸出至正交輸出下變頻器中；5)雙相差分信號進(jìn)入正交輸出下變頻器并與頻率合成器提供的本地振蕩信號混頻，輸出為彼此相位相差90°的四相正交中頻信號；6)四相正交中頻信號分作I、Q兩條支路，將其中相位隔180°的兩相信號作為一條支路，將其余的兩相信號作為另一條支路，四相正交中頻信號輸入至校準(zhǔn)緩沖器，校準(zhǔn)緩沖器校正四相正交中頻信號間的相位失配和幅度失配并且隔離正交輸出下變頻器輸出和多模式濾波器輸入；7)校準(zhǔn)緩沖器輸出的中頻信號進(jìn)入多模式濾波器進(jìn)行濾波處理后，轉(zhuǎn)換為雙支路差分信號，多模式濾波器采用電容耦合并選擇其截止頻率；8)多模式濾波器輸出的中頻信號進(jìn)入可控增益放大器進(jìn)行放大，其幅值受自動增益控制器環(huán)路的控制，多模式模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器維持在輸入滿量程狀態(tài)，將輸入的模擬中頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，最后將數(shù)字信號輸送至芯片外。所述接收機(jī)射頻前端裝置使用雙通道并行接收雙頻GNSS信號，通過使用雙通道中任一條通道并關(guān)閉其另一條通道來接收單頻GNSS信號。所述接收機(jī)射頻前端裝置實(shí)現(xiàn)了低中頻結(jié)構(gòu)和零中頻結(jié)構(gòu)的片上實(shí)時(shí)切換；本裝置優(yōu)先采用低中頻結(jié)構(gòu)，但至少一個(gè)通道的中頻信號的中心頻率高于20MHz并且?guī)挻笥?IOMHz時(shí)，射頻前端裝置轉(zhuǎn)而采用零中頻結(jié)構(gòu)。所述實(shí)現(xiàn)低中頻結(jié)構(gòu)和零中頻結(jié)構(gòu)的片上實(shí)時(shí)切換是通過將頻率合成器的本地振蕩信號頻率配置到與GNSS信號中心頻率相等、將帶通濾波器配置成低通濾波器、降低中頻部分放大器帶寬和調(diào)整各級間耦合部分的通頻帶截止頻率值來實(shí)現(xiàn)。所述接收機(jī)射頻前端裝置共用一個(gè)頻率合成器提供的同一本地振蕩信號進(jìn)行下變頻；當(dāng)雙頻輸入信號中心頻率之差大于兩者帶寬之和一半時(shí)，本地振蕩信號頻率選擇在兩者頻率之間；而當(dāng)雙頻輸入信號中心頻率之差小于兩者帶寬之和一半時(shí)，本地振蕩信號頻率選擇在低于或等于較低頻率輸入射頻信號處，其中低中頻模式下本地振蕩信號低于較低頻率射頻輸入信號，且留出一半較寬帶寬的余量，而零中頻模式下本地振蕩信號則選擇與較低射頻輸入同頻率處。對于進(jìn)入多模式模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換的中頻信號采用下面兩種方式進(jìn)行采樣1)當(dāng)中頻信號的中心頻率大于20MHz且fL ^ (fH-fL) = B時(shí)，采取欠采樣方式進(jìn)行采樣，即選擇采樣頻率fs在fH和之間，上式中，fH和 fL分別指上述中頻信號所占頻帶的最高頻率和最低頻率，B是信號占用的頻帶寬度；2)當(dāng)中頻信號不滿足上述條件時(shí)，采取奈奎斯特采樣方式，即選擇采樣頻率fs大于上述中頻信號所占頻帶的最高頻率的2. 2倍。所述低噪聲放大器采用電感電容型窄帶寬選頻網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，其噪聲系數(shù)比寬帶放大器低3dB以上，它能夠?yàn)V除帶外干擾并且具備中心頻率可配置和功率增益可配置的特性； 其中心頻率隨輸入信號頻率的變化而調(diào)整，保證其覆蓋全部GNSS信號頻率點(diǎn)；針對有不同增益的外置天線，低噪聲放大器調(diào)節(jié)自身增益為OdBUOdB或20dB，保證兩通道內(nèi)部所有的電子器件都未進(jìn)入飽和狀態(tài)。所述多模式濾波器具有類型、中心頻率和通頻帶帶寬可重構(gòu)的特性；其中的類型可重構(gòu)是指在射頻前端裝置為低中頻結(jié)構(gòu)模式時(shí)，多模式濾波器配置成復(fù)數(shù)帶通濾波器； 而在射頻前端裝置為零中頻結(jié)構(gòu)模式時(shí)，多模式濾波器配置成低階低通濾波器；多模式濾波器具備片上自調(diào)諧功能，通過調(diào)整器件參數(shù)來校正其通頻帶的中心頻率和帶寬。低中頻結(jié)構(gòu)模式下，復(fù)數(shù)帶通濾波器可利用正交信號抑制變頻產(chǎn)生的鏡像信號干擾。所述多模式模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器具備2-4位精度可重構(gòu)特性；當(dāng)雙通道并行工作時(shí)， 每條通道內(nèi)多模式模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器配置為2位精度輸出，其中包含1位符號輸出和1位幅度輸出；當(dāng)僅單通道工作時(shí)，多模式模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器配置為3或4位精度輸出，其中包含1位符號輸出和2-3位輸出。所述校準(zhǔn)緩沖器對相位和幅度失配反向進(jìn)行補(bǔ)償，分別將相位失配值和幅度失配值控制在0. 1°和0. IdB之內(nèi)。所述接收機(jī)射頻前端裝置由電源管理模塊提供電源電壓，電源管理模塊外部提供的電源電壓經(jīng)直流電壓轉(zhuǎn)換器和低壓差線性穩(wěn)壓器兩次轉(zhuǎn)換后，成為各個(gè)模塊電路所需要的各種電源電壓；除此之外，帶隙基準(zhǔn)源輸出抑制溫度漂移的電壓和電流，作為各模塊偏置點(diǎn)基準(zhǔn)參考。本發(fā)明的有益效果包括1)該裝置采用先進(jìn)的65納米CMOS工藝單芯片，同時(shí)支持窄帶寬和寬帶高精度衛(wèi)星信號，可同時(shí)接收 GPS Li、L2 和 L5，Galileo El、E5a 禾P E5b, GLONASS Ll 和 L2，北斗二代B1、B2和B3波段中任意兩兩組合的高精度雙頻衛(wèi)星定位信號，從而減小誤差特別是抵消電離層延時(shí)誤差，也可簡化為接收其中單獨(dú)任一種衛(wèi)星定位信號，從而節(jié)省約45%的能耗。 該裝置可廣泛應(yīng)用于科學(xué)測繪定位、車船交通導(dǎo)航以及個(gè)人便攜多媒體等多個(gè)領(lǐng)域。2)本發(fā)明所述射頻前端裝置支持通過外部有源天線或無源天線接收衛(wèi)星定位信號。3)本發(fā)明中射頻前端裝置具備系統(tǒng)級和模塊級的可重構(gòu)性，最大限度的提供了對現(xiàn)存各種衛(wèi)星定位系統(tǒng)的支持，并大幅度的提升了用戶使用中的靈活度。對于高精度應(yīng)用的需求，用戶可以調(diào)動射頻前端所有硬件資源和最大能耗，達(dá)到性能最大化；而在低精度應(yīng)用中，部分模塊則可配制成低強(qiáng)度工作狀態(tài)，甚至部分模塊進(jìn)入休眠狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)能耗最小化。4)本發(fā)明射頻前端裝置具有很強(qiáng)的魯棒性，可以在制備和使用環(huán)境發(fā)生變化的情況下，仍保持正常工作。主要表現(xiàn)為該裝置集成具有可調(diào)諧功能的濾波器，通過片上調(diào)整內(nèi)部器件數(shù)值校正由工藝偏差和溫度漂移等因素引入的通頻帶中心點(diǎn)和寬度的變化；同時(shí)集成校準(zhǔn)緩沖器，也可通過片上調(diào)節(jié)，減小制備和使用過程中引入的正交信號間相位和幅度的失配。除此之外，各具體模塊的可重構(gòu)性仍允許用戶通過調(diào)整其工作模式，維持芯片工作在最佳狀態(tài)。5)本發(fā)明射頻前端裝置中兩并行通道共用同一頻率合成器，一方面，避免了單芯片內(nèi)多個(gè)本地振蕩信號之間的互相干擾，有利于降低接收機(jī)噪聲系數(shù)并提高靈敏度；另一方面，相比每一通道配置單獨(dú)頻率合成器的結(jié)構(gòu)，節(jié)省了約一半的頻率合成器芯片面積和功耗。


圖1為接收機(jī)射頻前端裝置系統(tǒng)框圖；圖2為頻率合成器模塊原理框圖；圖3為時(shí)鐘產(chǎn)生器原理框圖；圖4為電源管理模塊原理框圖；圖fe為模式一優(yōu)先采用低中頻模式時(shí)的頻率規(guī)劃原理圖；圖恥為模式一轉(zhuǎn)而采用零中頻模式時(shí)的頻率規(guī)劃原理圖5c為模式二變頻方式和頻率規(guī)劃原理圖；圖5d為模式三變頻方式和頻率規(guī)劃原理具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清晰，下面將結(jié)合附圖對發(fā)明中所述雙頻多模可重構(gòu)的射頻前端裝置實(shí)施方式進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖1所示為接收機(jī)射頻前端裝置系統(tǒng)框圖，虛線框包含的區(qū)域表示兩條獨(dú)立通道，整個(gè)裝置集成在單個(gè)芯片上，并用粗線框包含的區(qū)域表示。雙通道可同時(shí)工作以接收兩種不同頻率的衛(wèi)星定位信號；也可以完全關(guān)閉其中一條通道來接收單頻衛(wèi)星定位信號，此時(shí)裝置節(jié)省約45%的能耗。所述接收機(jī)射頻前端裝置具備兩條并行且相互獨(dú)立的信號通道，其中每條通道具備完整的從射頻到模擬中頻的信號處理路徑；每條信號通道的連接關(guān)系如下低噪聲放大器放置在信號通道的第一級，輸入端連接通道外部天線，低噪聲放大器、聲表濾波器(或直通電容)、射頻放大器、正交輸出下變頻器、校準(zhǔn)緩沖器和多模式濾波器串聯(lián)連接，多模式濾波器輸出端連接可控增益放大器輸入端；可控增益放大器的輸出端分別連接自動增益控制器的輸入端和多模式模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器輸入端，自動增益控制器的輸出端連接可控增益放大器的增益控制端，自動增益控制器和可控增益放大器形成局部反饋回路；所述接收機(jī)射頻前端裝置還包含頻率合成器、電源管理模塊、時(shí)鐘產(chǎn)生器和數(shù)字邏輯控制器各一個(gè)，并提供給兩條信號通路共同使用，連接關(guān)系如下電源管理模塊分別與芯片上所有的電子器件連接；頻率合成器四個(gè)輸出端分別連接兩條信號通道的正交輸出下變頻器的本地振蕩信號輸入端；時(shí)鐘產(chǎn)生器的三個(gè)輸出端分別連接多模式濾波器的調(diào)諧校準(zhǔn)部分參考時(shí)鐘輸入端、多模式模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的采樣時(shí)鐘輸入端和數(shù)字邏輯控制器的參考時(shí)鐘輸入端；數(shù)字邏輯控制器對外接口為標(biāo)準(zhǔn)4線串行接口，包括SDI、SD0、SCK和CS，連接到位于信號通道外的微控制器，對內(nèi)接口為多個(gè)8位寄存器輸出，直接連接芯片上所有的電子器件。如圖2所示，頻率合成器采用分?jǐn)?shù)型鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)，用來提供所述正交輸出下變頻器所需的本地振蕩信號。它的工作原理為第一鑒頻鑒相器-電荷泵包含兩個(gè)輸入信號 參考頻率信號和反饋比較信號，其中參考頻率信號由外部晶體振蕩器提供，而反饋比較信號由分頻器輸出提供。第一鑒頻鑒相器-電荷泵的輸出電流信號經(jīng)過第一環(huán)路濾波器轉(zhuǎn)換為電壓信號，并輸出給第一壓控振蕩器，第一壓控振蕩器振蕩在2倍于所需頻率處，通過第一壓控振蕩器控制其振蕩頻率值。其中第一壓控振蕩器振蕩在2倍于所需頻率處，經(jīng)過第一除2分頻器后輸出四相正交信號，交由驅(qū)動器提高驅(qū)動能力后輸出給芯片內(nèi)其他模塊使用。與此同時(shí)，上述分頻后的信號取0°和180°兩相再次經(jīng)第二除2分頻器分頻，并輸出給差分/單端轉(zhuǎn)換器將兩相信號合并成一相；此信號下一步輸出給分頻器，在調(diào)制器的控制下以一定的比例進(jìn)行再次分頻，分頻后的信號作為上述反饋比較信號輸出給第一鑒頻鑒相器-電荷泵。如圖3所示，時(shí)鐘產(chǎn)生器為整數(shù)型鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)，用來提供多模式模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的采樣參考時(shí)鐘、多模式濾波器校準(zhǔn)時(shí)鐘和數(shù)字邏輯控制器時(shí)鐘。它的工作原理為芯片外晶體振蕩器提供的參考時(shí)鐘首先經(jīng)過除R分頻器(R的具體數(shù)值由數(shù)字邏輯部分配置) 分頻后分為兩條支路，一條支路經(jīng)過除Ml分頻器(Ml具體數(shù)值由數(shù)字邏輯部分配置)分頻后，通過第一緩沖器增加驅(qū)動能力后作為濾波器的校準(zhǔn)時(shí)鐘輸出；另一支路輸入第二鑒頻鑒相器-電荷泵作為鎖相環(huán)路的參考時(shí)鐘。第二鑒頻鑒相器-電荷泵的輸出的一系列電流脈沖進(jìn)入第二環(huán)路濾波器轉(zhuǎn)化為第二壓控振蕩器的諧振頻率；第二壓控振蕩器的輸出分兩路，其中一路輸出給多路選擇器，在數(shù)字邏輯控制器的控制下選擇是否作為輸出。當(dāng)多路選擇器處于選中狀態(tài)時(shí)將繼而分成兩支路一條經(jīng)過第二緩沖器后輸出給多模式模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器作為采樣時(shí)鐘；另一路經(jīng)過除M2分頻器(M2具體數(shù)值由數(shù)字邏輯部分配置)分頻后，并經(jīng)過第三緩沖器輸出后作為數(shù)字邏輯控制器時(shí)鐘。與此同時(shí)，經(jīng)第二壓控振蕩器輸出的另一條分支路作為除N分頻器(N具體數(shù)值由數(shù)字邏輯部分配置)的輸入，并在分頻后反饋回第二鑒頻鑒相器-電荷泵作為其第二輸入，用來與參考時(shí)鐘頻率做比。如圖4所示，電源管理模塊內(nèi)部的連接關(guān)系如下直流電壓轉(zhuǎn)換器的輸入端連接外部電源，其輸出端連接各低壓差線性穩(wěn)壓器的輸入端；各低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端連接芯片上所有的電子器件的局部電源；帶隙基準(zhǔn)源自偏置產(chǎn)生電流和電壓，因此沒有輸入端，其輸出端接連芯片上所有的電子器件的參考電壓、電流輸入端。一種接收機(jī)射頻前端裝置的接收信號方法包括以下步驟1)接收機(jī)射頻前端裝置通過通道外部天線接收GNSS信號，然后將其輸入至低噪聲放大器，信號經(jīng)過放大后由低噪聲放大器輸出；2)低噪聲放大器輸出信號通過聲表濾波器來濾除頻帶外干擾；3)濾波之后的射頻信號進(jìn)入射頻放大器進(jìn)行進(jìn)一步放大，同時(shí)將單端信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡p相差分信號；4)頻率合成器產(chǎn)生相位為0°、90°、180°和270°的本地振蕩信號，其中L01_I 或L02_I代表某時(shí)刻瞬時(shí)相位為0°和180°的一對差分信號，而L01_Q或L02_Q代表同一時(shí)刻瞬時(shí)相位為90°和270°的一對差分信號，然后將本地振蕩信號輸出至正交輸出下變頻器中；5)雙相差分信號進(jìn)入正交輸出下變頻器并與頻率合成器提供的本地振蕩信號混頻，輸出為彼此相位相差90°的四相正交中頻信號。6)四相正交中頻信號分作I、Q兩條支路，將其中相位隔180°的兩相信號作為一條支路，將其余的兩相信號作為另一條支路，四相正交中頻信號輸入至校準(zhǔn)緩沖器，校準(zhǔn)緩沖器校正四相正交中頻信號間的相位失配和幅度失配并且隔離正交輸出下變頻器輸出和多模式濾波器輸入；7)校準(zhǔn)緩沖器輸出的中頻信號進(jìn)入多模式濾波器進(jìn)行濾波處理后，轉(zhuǎn)換為雙支路差分信號，多模式濾波器采用電容耦合并選擇其截止頻率；8)多模式濾波器輸出的中頻信號進(jìn)入可控增益放大器進(jìn)行放大，其幅值受自動增益控制器環(huán)路的控制，多模式模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器維持在輸入滿量程狀態(tài)，將輸入的模擬中頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，最后將數(shù)字信號輸送至芯片外，從而計(jì)算用戶當(dāng)前位置和獲取導(dǎo)航服務(wù)信息。所述接收機(jī)射頻前端裝置使用雙通道并行接收雙頻GNSS信號，通過使用雙通道中任一條通道并關(guān)閉其另一條通道來接收單頻GNSS信號。
所述接收機(jī)射頻前端裝置能夠?qū)崿F(xiàn)低中頻結(jié)構(gòu)和零中頻結(jié)構(gòu)的片上實(shí)時(shí)切換；本裝置優(yōu)先采用低中頻結(jié)構(gòu)，但至少一個(gè)通道的中頻信號的中心頻率高于20MHz并且?guī)挻笥贗OMHz時(shí)，本射頻前端裝置轉(zhuǎn)而采用零中頻結(jié)構(gòu)，從而緩解了多模式濾波器和可控增益放大器的性能需求壓力，并降低了采樣頻率和相應(yīng)能耗。通過將頻率合成器的本地振蕩信號頻率配置到與GNSS信號中心頻率相等、將帶通濾波器配置成低通濾波器、降低中頻部分放大器帶寬和調(diào)整各級間耦合部分的通頻帶截止頻率值實(shí)現(xiàn)低中頻結(jié)構(gòu)和零中頻結(jié)構(gòu)的片上實(shí)時(shí)切換。所述接收機(jī)射頻前端裝置共用一個(gè)頻率合成器提供的同一本地振蕩信號進(jìn)行下變頻，可同時(shí)為兩通道或其中任一單通道提供單頻率的本地振蕩信號。根據(jù)不同模式需求， 本地振蕩信號頻率選擇在雙頻輸入信號兩頻率中間或同側(cè)，以保證下變頻后信號具有合理的中心頻率。具體來說，當(dāng)雙頻輸入信號中心頻率之差大于兩者帶寬之和一半時(shí)(帶寬指信號帶寬和中頻處理帶寬的較大者)，本地振蕩信號頻率選擇兩者頻率之間(優(yōu)先選擇在兩者頻率間的中點(diǎn)，使得變頻后兩路中頻信號的中心頻率均位于兩者射頻頻率之差的一半處，此時(shí)本地振蕩信號頻率也可選擇兩者頻率間的其它處)；而當(dāng)雙頻輸入信號中心頻率之差小于兩者帶寬之和一半時(shí)(帶寬指信號帶寬和中頻處理帶寬的較大者)，本地振蕩信號頻率選擇在低于或等于較低頻率輸入射頻信號處，其中低中頻模式下本地振蕩信號低于較低頻率射頻輸入信號，且留出一半較寬帶寬的余量，而零中頻模式下本地振蕩信號則選擇與較低射頻輸入同頻率處。本發(fā)明射頻前端裝置中兩并行通道共用同一頻率合成器(頻率合成器從芯片外晶體振蕩器獲取參考時(shí)鐘，并外接低通濾波器)，一方面，避免了單芯片內(nèi)多個(gè)本地振蕩信號之間的互相干擾，有利于降低接收機(jī)噪聲系數(shù)并提高靈敏度；另一方面，相比每一通道配置單獨(dú)頻率合成器的結(jié)構(gòu)，節(jié)省了約一半的頻率合成器芯片面積和功耗。對于進(jìn)入多模式模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換的中頻信號采用下面兩種方式進(jìn)行采樣1)當(dāng)中頻信號的中心頻率大于20MHz且fL ^ (fH-fL) = B時(shí)，采取欠采樣方式進(jìn)行采樣，即選擇采樣頻率fs在fH和之間，欠采樣是在避免頻譜混疊的前提下以較低的頻率采樣，但仍保留原信號足夠多的信息不丟失。上式中，fH 和&分別指上述中頻信號所占頻帶的最高頻率和最低頻率，B是信號占用的頻帶寬度；2)當(dāng)中頻信號不滿足上述條件時(shí)，采取奈奎斯特采樣方式，即選擇采樣頻率fs大于上述中頻信號所占頻帶的最高頻率的2. 2倍。低噪聲放大器采用電感電容型窄帶寬選頻網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，能夠?yàn)V除帶外干擾并且低噪聲放大器的噪聲系數(shù)比寬帶放大器低3dB以上，并且具備中心頻率可配置和功率增益可配置的特性；其中心頻率隨輸入信號頻率的變化而調(diào)整，保證其能夠覆蓋全部GNSS信號頻率點(diǎn)；針對有不同增益的外置天線，低噪聲放大器調(diào)節(jié)自身增益為OdB、IOdB或20dB，保證外部使用各種天線時(shí)兩通道內(nèi)部所有的電子器件都未進(jìn)入飽和狀態(tài)。多模式濾波器具有類型、中心頻率和通頻帶帶寬可重構(gòu)的特性；其中的類型可重構(gòu)是指在射頻前端裝置為低中頻結(jié)構(gòu)模式時(shí)，多模式濾波器配置成復(fù)數(shù)帶通濾波器，用來抑制信號頻帶外干擾，提高鏡像信號抑制比；而在射頻前端裝置為零中頻結(jié)構(gòu)模式時(shí)，多模式濾波器配置成低階低通濾波器，只抑制高于信號所占頻率的干擾，由于低通濾波器縮減了內(nèi)部同時(shí)工作的運(yùn)算放大器數(shù)量，因此可以大幅度降低自身能耗。中心頻率和通頻帶帶寬可重構(gòu)是指首先，針對不同頻率特性的衛(wèi)星定位信號，多模式濾波器可隨之調(diào)整通頻帶的中心頻點(diǎn)和帶寬，以最小的能耗代價(jià)對信號進(jìn)行濾波并保證信號不發(fā)生失真；其次，由于在芯片制造和使用的過程中，溫度變化、制造工藝偏差等非理想因素都會導(dǎo)致電容、電阻等器件值的漂移，進(jìn)而導(dǎo)致多模式濾波器通頻帶的變化，使得信號在通過濾波器時(shí)丟失信息或產(chǎn)生失真。多模式濾波器能夠通過片上自調(diào)諧動態(tài)地調(diào)整內(nèi)部電路中器件參數(shù)以校正其通頻帶的中心頻率點(diǎn)和帶寬，從而抑制非理想因素的影響， 保證射頻前端裝置在各種環(huán)境下的魯棒性。多模式模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器具備2-4位精度可重構(gòu)特性；當(dāng)雙通道并行工作時(shí)，每條通道內(nèi)多模式模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器配置為2位精度輸出，其中包含1位符號輸出和1位幅度輸出；當(dāng)僅單通道工作時(shí)，多模式模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器配置為3或4位精度輸出，其中包含1 位符號輸出和2-3位輸出。更高的輸出精度可提供更高的信號分辨率，但同時(shí)需要更大的能耗作為代價(jià)，因此信號轉(zhuǎn)換分辨率和能耗之間存在折中關(guān)系。本發(fā)明所述射頻前端裝置包含正交輸出下變頻器以及對正交輸出信號進(jìn)行相位和幅度校準(zhǔn)的緩沖器。所述正交輸出信號是指四個(gè)頻率和幅度均相等的信號，若設(shè)任意時(shí)刻其中一個(gè)信號的瞬時(shí)相位值為I則剩余三個(gè)信號的相位分別為3+90°、δ+180°和 δ+270°。如果相位之差偏離90° (或其整數(shù)倍)，則稱之為產(chǎn)生相位失配；如果信號之間幅度不相等，則稱之為產(chǎn)生幅度失配。相位和幅度失配將造成鏡像頻率抑制度的降低，繼而使得噪聲增大而接收機(jī)的靈敏度降低。為得到足夠的抑制度，本發(fā)明射頻前端裝置在下變頻器之后添加校準(zhǔn)緩沖器，當(dāng)產(chǎn)生相位或幅度失配時(shí)反向進(jìn)行補(bǔ)償，將相位失配值控制在 0. 1°以及幅度失配值0. IdB之內(nèi)，由此計(jì)算得到鏡像抑制度高于30dB。電源管理模塊采用低壓差線性穩(wěn)壓器和直流電壓轉(zhuǎn)換器相結(jié)合的電源管理方式， 為射頻前端裝置內(nèi)部各模塊提供電源、參考電壓和電流。外部提供的較高電壓電源首先經(jīng)過高效率的直流電壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)檩^低的、且各不相等的局部電源電壓，然后由低壓差線性穩(wěn)壓器轉(zhuǎn)換為各個(gè)模塊電路所需要的各種電源電壓，這樣可以最大程度的降低系統(tǒng)功耗，并降低芯片與外部封裝之間鍵合線對系統(tǒng)性能的影響；除此之外，帶隙基準(zhǔn)源能夠輸出抑制溫度漂移的電壓和電流，作為各模塊偏置點(diǎn)基準(zhǔn)參考，提供對溫度變化不敏感的參考電壓、電流。數(shù)字邏輯控制器負(fù)責(zé)配置和保存射頻前端裝置各模塊的工作模式，以及控制部分與外部微控制器的信息交互。射頻前端裝置采用單頻率合成器供給兩通道下變頻本地振蕩信號(LO)，并通過靈活的變頻方式和頻率規(guī)劃獲得易處理的中頻信號(。下面分別以GPS L2+GL0NASS L2 (簡稱模式一 )、GPS L2+BD2 (北斗二代)B2 (簡稱模式二 )和GPS L1+GL0NASS Ll (簡稱模式三) 三種雙頻工作模式為例解釋其工作原理。上述模式一，如圖fe所示，所涉及兩種信號分別為第一通道GPSL2——中心頻率為1227. 6MHz，信號帶寬為20. 46MHz，中頻處理帶寬為18MHz ；第二通道GLONASS L2—— 中心頻率為1246MHz，信號帶寬為15. 9075MHz，中頻處理帶寬為18MHz。兩通道的帶寬均為信號帶寬和中頻處理帶寬中的較大者，分別為20. 46MHz和18MHz，按此計(jì)算，兩通道輸入的信號中心頻率之差小于兩者帶寬之和一半，本裝置優(yōu)先采用低中頻結(jié)構(gòu)，此時(shí)本地振蕩信號頻率選擇低于較低頻率射頻輸入信號，且留出一半較寬帶寬的余量(1217. 37MHz), 此時(shí)，本模式第二通道中頻信號的頻率為28. 63MHz (大于20MHz)，帶寬為15. 9075MHz (大于10MHz)，射頻前端裝置采用零中頻結(jié)構(gòu)，如圖恥所示，因此本地振蕩信號頻率選擇與較低射頻輸入同頻率處，即1227.6MHz。設(shè)置第一通道的濾波器的中心頻率為0MHz，帶寬為 18MHz，設(shè)置第二通道的濾波器的中心頻率為18. 4MHz，為18MHz ；最終得到第一通道的中頻信號的中心頻率為0MHz，帶寬為18MHz和第二通道的中頻信號的中心頻率為18. 4MHz，帶寬為15. 9075MHz。兩個(gè)通道的中頻信號中心頻率均小于20MHz，因此采用奈奎斯特采樣方法， 即選擇采樣頻率fs大于上述中頻信號所占頻帶的最高頻率的2. 2倍。上述模式二，如圖恥所示，所涉及兩種信號分別為第一通道GPSL2——中心頻率 1227. 6MHz，信號帶寬20. 46MHz，中頻處理帶寬為18MHz ；第二通道北斗二代B2——中心頻率1207. 14MHz,信號帶寬4. 092MHz，中頻處理帶寬為4. 2MHz。兩通道的帶寬均在信號帶寬和中頻處理帶寬中選擇較大者，分別為20. 46MHz和4. 2MHz，按此計(jì)算，兩通道輸入的信號中心頻率之差大于兩者帶寬之和一半，本地振蕩信號頻率選擇在兩者頻率間的中點(diǎn) 1217.37MHz。設(shè)置第一通道的濾波器的中心頻率為10. 23MHz，帶寬為18MHz，設(shè)置第二通道的濾波器的中心頻率-10. 23MHz，帶寬為4. 2MHz ；最終得到第一通道的中頻信號的中心頻率為10. 23MHz，帶寬為18MHz和第二通道的中頻信號的中心頻率為_10. 23MHz，帶寬為 4. 092MHz。兩個(gè)通道的中頻信號中心頻率的最低頻率(1. 23MHz和-12. 276)均小于各自的帶寬，因此采用奈奎斯特采樣方法。采樣頻率選擇兩通道中頻信號所占頻率的最高頻率的 2. 2倍以上，具體來說本例取為42. 3MHz以上即可。上述模式三，如圖5c所示，所涉及兩種信號分別為第一通道GPSLl——中心頻率 1575. 42MHz，信號帶寬為2. 046MHz,中頻處理帶寬為2. 2MHz ；第二通道GLONASS Ll—— 中心頻率1602MHz，信號帶寬為8. 897MHz，中頻處理帶寬為10MHz。兩通道的帶寬均在信號帶寬和中頻處理帶寬中選擇較大者，分別為2. 2MHz和10MHz，按此計(jì)算，兩通道輸入的信號中心頻率之差大于兩者帶寬之和一半，本地振蕩信號頻率選擇在兩者頻率之間 (1581. 558MHz)；設(shè)置第一通道的濾波器的中心頻率為_6. 138MHz，帶寬為2. 2MHz，設(shè)置第二通道的濾波器的中心頻率為20. 442MHz，帶寬為IOMHz ；最終得到第一通道的中頻信號的中心頻率為-6. 138MHz，帶寬為2. 046MHz和第二通道的中頻信號的中心頻率為20. 442MHz, 帶寬為8. 897MHz。其中第一通道的中頻信號的中心頻率小于20MHz，因此采用奈奎斯特采樣方法，采樣頻率選擇兩通道中頻信號所占頻率的最高頻率的2. 2倍以上；而第二通道中頻信號的中心頻率大于20MHz并且其最低頻率(15.442MHz)大于信號帶寬，因此選擇采用欠采樣方式，此時(shí)，采樣頻率fs選擇在在fH和之間；(fH和&分別指上述中頻信號所占頻帶的最高頻率和最低頻率值)。具體到本例fs選擇在25. 442MHz和30. 884MHz之間。
權(quán)利要求
1.一種接收機(jī)射頻前端裝置，其特征在于，具備兩條并行且相互獨(dú)立的信號通道，其中每條通道具備完整的從射頻到模擬中頻的信號處理路徑；每條信號通道的連接關(guān)系如下低噪聲放大器、聲表濾波器、射頻放大器、正交輸出下變頻器、校準(zhǔn)緩沖器和多模式濾波器串聯(lián)連接，多模式濾波器輸出端連接可控增益放大器輸入端；可控增益放大器的輸出端分別連接自動增益控制器的輸入端和多模式模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器輸入端，自動增益控制器的輸出端連接可控增益放大器的增益控制端；所述裝置還包含頻率合成器、電源管理模塊、時(shí)鐘產(chǎn)生器和數(shù)字邏輯控制器各一個(gè)，它們的連接關(guān)系如下電源管理模塊分別與芯片上所有的電子器件連接；頻率合成器四個(gè)輸出端分別連接兩條信號通道的正交輸出下變頻器的本地振蕩信號輸入端；時(shí)鐘產(chǎn)生器的三個(gè)輸出端分別連接多模式濾波器的調(diào)諧校準(zhǔn)部分參考時(shí)鐘輸入端、多模式模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的采樣時(shí)鐘輸入端和數(shù)字邏輯控制器的參考時(shí)鐘輸入端；數(shù)字邏輯控制器對外接口為標(biāo)準(zhǔn)4線串行接口，包括SDI、SD0、SCK和CS，連接到位于信號通道外的微控制器，其對內(nèi)接口為多個(gè)8位寄存器輸出，直接連接芯片上所有的電子器件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種接收機(jī)射頻前端裝置，其特征在于，所述電源管理模塊內(nèi)部的連接關(guān)系如下直流電壓轉(zhuǎn)換器的輸入端連接外部電源，其輸出端連接電源管理模塊內(nèi)部各低壓差線性穩(wěn)壓器的輸入端；各低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端連接芯片上所有的電子器件的局部電源；帶隙基準(zhǔn)源自偏置產(chǎn)生參考電流和電壓，因此沒有輸入端，其輸出端接連芯片上所有的電子器件的參考電壓、電流輸入端。
3.權(quán)利要求1所述的一種接收機(jī)射頻前端裝置的接收信號方法，其特征在于，包括以下步驟1)接收機(jī)射頻前端裝置通過通道外部天線接收GNSS信號，然后將其輸入至低噪聲放大器，信號經(jīng)過放大后由低噪聲放大器輸出；2)低噪聲放大器輸出信號通過聲表濾波器來濾除頻帶外干擾；3)濾波之后的射頻信號進(jìn)入射頻放大器進(jìn)行進(jìn)一步放大，同時(shí)將單端信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡p相差分信號；4)頻率合成器產(chǎn)生相位為0°、90°、180°和270°的本地振蕩信號，其中L01_I或 L02_I代表某時(shí)刻瞬時(shí)相位為0°和180°的一對差分信號，而L01_Q或L02_Q代表同一時(shí)刻瞬時(shí)相位為90°和270°的一對差分信號，然后將本地振蕩信號輸出至正交輸出下變頻器中；5)雙相差分信號進(jìn)入正交輸出下變頻器并與頻率合成器提供的本地振蕩信號混頻，輸出為彼此相位相差90°的四相正交中頻信號；6)四相正交中頻信號分作I、Q兩條支路，將其中相位隔180°的兩相信號作為一條支路，將其余的兩相信號作為另一條支路，四相正交中頻信號輸入至校準(zhǔn)緩沖器，校準(zhǔn)緩沖器校正四相正交中頻信號間的相位失配和幅度失配并且隔離正交輸出下變頻器輸出和多模式濾波器輸入；7)校準(zhǔn)緩沖器輸出的中頻信號進(jìn)入多模式濾波器進(jìn)行濾波處理后，轉(zhuǎn)換為雙支路差分信號，多模式濾波器采用電容耦合并選擇其截止頻率；8)多模式濾波器輸出的中頻信號進(jìn)入可控增益放大器進(jìn)行放大，其幅值受自動增益控制器環(huán)路的控制，多模式模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器維持在輸入滿量程狀態(tài)，將輸入的模擬中頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，最后將數(shù)字信號輸送至芯片外。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種接收機(jī)射頻前端裝置的接收信號方法，其特征在于，所述接收機(jī)射頻前端裝置使用雙通道并行接收雙頻GNSS信號，通過使用雙通道中任一條通道并關(guān)閉其另一條通道來接收單頻GNSS信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種接收機(jī)射頻前端裝置的接收信號方法，其特征在于，所述接收機(jī)射頻前端裝置實(shí)現(xiàn)了低中頻結(jié)構(gòu)和零中頻結(jié)構(gòu)的片上實(shí)時(shí)切換；本裝置優(yōu)先采用低中頻結(jié)構(gòu)，但至少一個(gè)通道的中頻信號的中心頻率高于20MHz并且?guī)挻笥贗OMHz時(shí)，射頻前端裝置轉(zhuǎn)而采用零中頻結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種接收機(jī)射頻前端裝置的接收信號方法，其特征在于，所述實(shí)現(xiàn)低中頻結(jié)構(gòu)和零中頻結(jié)構(gòu)的片上實(shí)時(shí)切換是通過將頻率合成器的本地振蕩信號頻率配置到與GNSS信號中心頻率相等、將帶通濾波器配置成低通濾波器、降低中頻部分放大器帶寬和調(diào)整各級間耦合部分的通頻帶截止頻率值來實(shí)現(xiàn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種接收機(jī)射頻前端裝置的接收信號方法，其特征在于，所述接收機(jī)射頻前端裝置共用一個(gè)頻率合成器提供的同一本地振蕩信號進(jìn)行下變頻；當(dāng)雙頻輸入信號中心頻率之差大于兩者帶寬之和一半時(shí)，本地振蕩信號頻率選擇在兩者頻率之間；而當(dāng)雙頻輸入信號中心頻率之差小于兩者帶寬之和一半時(shí)，本地振蕩信號頻率選擇在低于或等于較低頻率輸入射頻信號處，其中低中頻模式下本地振蕩信號低于較低頻率射頻輸入信號，且留出一半較寬帶寬的余量，而零中頻模式下本地振蕩信號則選擇與較低射頻輸入同頻率處。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種接收機(jī)射頻前端裝置的接收信號方法，其特征在于，所述接收機(jī)射頻前端裝置對于進(jìn)入多模式模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換的中頻信號采用下面兩種方式進(jìn)行采樣1)當(dāng)中頻信號的中心頻率大于20MHz且fL ^ (fH"fL) = B時(shí)，采取欠采樣方式進(jìn)行采樣，即選擇采樣頻率fs在fH和之間，上式中，fH和&分別指上述中頻信號所占頻帶的最高頻率和最低頻率，B是信號占用的頻帶寬度；2)當(dāng)中頻信號不滿足上述條件時(shí)，采取奈奎斯特采樣方式，即選擇采樣頻率fs大于上述中頻信號所占頻帶的最高頻率的2. 2倍。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種接收機(jī)射頻前端裝置的接收信號方法，其特征在于，所述低噪聲放大器采用電感電容型窄帶寬選頻網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，其噪聲系數(shù)比寬帶放大器低3dB以上，它能夠?yàn)V除帶外干擾并且具備中心頻率可配置和功率增益可配置的特性；其中心頻率隨輸入信號頻率的變化而調(diào)整，保證其覆蓋全部GNSS信號頻率點(diǎn)；針對有不同增益的外置天線，低噪聲放大器調(diào)節(jié)自身增益為OdBUOdB或20dB，保證兩通道內(nèi)部所有的電子器件都未進(jìn)入飽和狀態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種接收機(jī)射頻前端裝置的接收信號方法，其特征在于，所述多模式濾波器具有類型、中心頻率和通頻帶帶寬可重構(gòu)的特性；其中的類型可重構(gòu)是指在射頻前端裝置為低中頻結(jié)構(gòu)模式時(shí)，多模式濾波器配置成復(fù)數(shù)帶通濾波器；而在射頻前端裝置為零中頻結(jié)構(gòu)模式時(shí)，多模式濾波器配置成低階低通濾波器；多模式濾波器具備片上自調(diào)諧功能，通過調(diào)整器件參數(shù)來校正其通頻帶的中心頻率和帶寬。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種接收機(jī)射頻前端裝置的接收信號方法，其特征在于， 所述復(fù)數(shù)帶通濾波器利用正交信號抑制變頻產(chǎn)生的鏡像信號干擾。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種接收機(jī)射頻前端裝置的接收信號方法，其特征在于，所述多模式模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器具備2-4位精度可重構(gòu)特性；當(dāng)雙通道并行工作時(shí)，每條通道內(nèi)多模式模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器配置為2位精度輸出，其中包含1位符號輸出和1位幅度輸出；當(dāng)僅單通道工作時(shí)，多模式模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器配置為3或4位精度輸出，其中包含1位符號輸出和2-3位輸出。
13.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種接收機(jī)射頻前端裝置的接收信號方法，其特征在于， 所述校準(zhǔn)緩沖器對相位和幅度失配反向進(jìn)行補(bǔ)償，分別將相位失配值和幅度失配值控制在 0. 1° 和 0. IdB 之內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種接收機(jī)射頻前端裝置的接收信號方法，其特征在于， 所述接收機(jī)射頻前端裝置由電源管理模塊提供電源電壓，電源管理模塊外部提供的電源電壓經(jīng)直流電壓轉(zhuǎn)換器和低壓差線性穩(wěn)壓器兩次轉(zhuǎn)換后，成為各個(gè)電子器件所需要的電源電壓；除此之外，帶隙基準(zhǔn)源輸出抑制溫度漂移的電壓和電流，作為各模塊偏置點(diǎn)基準(zhǔn)參考。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于無線通信和衛(wèi)星定位導(dǎo)航領(lǐng)域的一種接收機(jī)射頻前端裝置及其接收信號方法，該裝置具備兩條并行且相互獨(dú)立的信號通道，每條通道的連接關(guān)系如下低噪聲放大器、聲表濾波器、射頻放大器、正交輸出下變頻器、校準(zhǔn)緩沖器和多模式濾波器串聯(lián)連接，多模式濾波器輸出端連接可控增益放大器輸入端；可控增益放大器的輸出端分別連接自動增益控制器的輸入端和多模式模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器輸入端，自動增益控制器的輸出端連接可控增益放大器的增益控制端；本發(fā)明的有益效果為射頻前端裝置具備系統(tǒng)級和模塊級的可重構(gòu)性，最大限度的提供了對現(xiàn)存各種衛(wèi)星定位系統(tǒng)的支持，并大幅度的提升了用戶使用中的靈活度。射頻前端裝置具有很強(qiáng)的魯棒性。
文檔編號H04B1/30GK102231636SQ20111016675
公開日2011年11月2日 申請日期2011年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月21日
發(fā)明者俞小寶, 敘陽, 張星, 徐陽, 池保勇, 王志華, 祁楠 申請人:清華大學(xué)