北斗/GPS双模射频接收模组的设计与实现*
2014-03-16朱常其孙希延纪元法廖桂生宁春林
朱常其 ,孙希延 ,纪元法 ,廖桂生 ,宁春林
(1.桂林电子科技大学 信息与通信学院,广西 桂林541004;2.西安电子科技大学 雷达信号处理国家重点实验室,陕西 西安710071;3.国家海洋局第一海洋研究所 海气相互作用及气候变化实验室,山东 青岛266061)
当前,北斗导航系统在大众层级中的普及应用有一定难度,相对于GPS的市场占有率,走北斗/GPS双模兼容之路不失为一种策略。为此本文提出了北斗/GPS双模兼容射频接收模组的设计方案,并详述了具体的设计经验,方案可以满足用户对高定位精度的需求[1-2]。
本文采用双MAX2769芯片的设计方案,芯片的工作性能比普通国产多模RFIC好,成本也远小于国产的相关射频接收模组。另外本文阐述的虽是北斗/GPS双模射频接收模组设计,但只需通过SPI总线进行相关寄存器 配 置 , 即 可 实 现 GPS_L1、GLONASS_L1、Galileo_E1、BDII_B1任意两两组合的双模射频接收模组的应用,这也正是本文的实用创新之处。
1 关键技术指标分析
在密集而复杂的电磁环境中,为实现接收机的高灵敏度和大动态范围,射频接收模组的设计中必须认真考虑灵敏度和动态范围问题[3-4]。
1.1 系统噪声系数与灵敏度
不失一般性,假设射频接收模组为一个双端口网络系统,根据噪声系数的定义,系统的噪声系数NF应为:

式中,S、N分别表示系统端口的信号和噪声功率。由于带电粒子的热运动会形成热噪声,输入端口噪声功率Ni可等效为:

式中,K为波耳兹曼常数(1.38×10-23J/K),T为系统绝对温度(290 K),B为系统等效带宽。
将式(2)代入式(1),整理得:

其中,(S/N)o,min为满足一定误码率条件下解调器所需的最小信噪比,Si(dBm)表示接收机的灵敏度。……
