导航接收机数字化射频前端的设计与验证
2012-09-25张其善
天津大学学报(自然科学与工程技术版) 2012年10期
于 渊,常 青,张其善,齐 巍
(北京航空航天大学电子信息工程学院,北京 100191)
随着各国卫星导航系统的建设和现代化,未来将有更多导航信号可用.根据规划,卫星导航信号主要集中在 2个频段:1,164~1,300,MHz和 1,559~1,610,MHz(以下分别称为“BandⅠ”和“BandⅡ”).要兼容接收多个系统不同频点的信号,传统的导航接收机射频前端一般通过增加下变频通道的方式来实现.随着接收信号频点的增多,其结构将变得十分复杂,不易改动,灵活性较差.软件无线电的思想是将A/D 尽量靠近天线,系统功能尽量通过软件来实现[1].基于这种思想的数字化射频前端通过专用 A/D芯片对射频信号直接采样,其后的处理器直接处理采样后的数字信号.这样,只需要在单一的硬件配置上(如一片 FPGA)修改软件就可以实现多系统多频点信号接收,这大大增加了射频前端的灵活性.与传统的射频前端相比,这种方法能减少所需器件数量,降低系统整体功耗;可以通过软件升级方式方便接收新体制卫星信号;能够在一种硬件结构上实现多频接收.可以预见,基于射频直接采样的数字化射频前端技术将会成为下一代卫星导航接收机的关键技术.
国内外针对导航信号射频直接采样的研究还主要停留在原理验证和样机开发阶段.文献[2]最早提出利用直接射频采样来设计地球定位系统(global positioning system,GPS)接收机射频前端的思想,文中将 Band I和 Band Ⅱ视为一个频带内的信号,中心频率在 1.4,GHz,以 800,MHz采样.这种方法可实现性差,文中针对实际 GPS信号并……
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