[发明专利]北斗一号卫星导航系统射频接收机

说明书

技术领域

本发明涉及一种射频接收机，具体的说是一种北斗一号卫星导航系统射频接收机。

背景技术

美国和俄罗斯相继建成全球卫星导航系统GPS和GLONASS，欧盟目前正在进行GALILEO系统建设。为了建立独立自主的中国卫星导航系统，于2000年成功发射了北斗导航定位系统的两颗卫星，标志着我国卫星导航技术取得突破性进展，使我国成为世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。与GPS不同，北斗卫星导航系统是主动式双向测距二维导航。北斗系统由两颗地球静止卫星、中心控制系统、标校系统和各类用户机等部分组成。首先由中心控制系统向两颗卫星同时发送询问信号，经卫星转发器向服务区内的用户广播。用户响应其中一颗卫星的询问信号，并同时向两颗卫星发送响应信号，经卫星转发回中心控制系统。中心控制系统接收并解调用户发来的信号，然后根据用的申请服务内容进行相应的数据处理。北斗系统具有如下主要功能：(1)定位：快速确定用户所在地的地理位置，向用户及主管部门提供导航信息；(2)通讯：用户与用户、用户与中心控制系统间均可实现双向简短数字报文通信；(3)授时：中心控制系统定时播发授时信息，为定时用户提供时延修正值。

当前，北斗终端的射频模块均采用分离器件设计而成，导致系统调试困难，产品体积庞大，极不利于携带。同时，部分关键芯片均是依赖于国外进口，成本很高。所有这些因素都阻碍了北斗系统的发展和普及。

目前的北斗一号接收机多是采用一次变频结构，导致镜像抑制性能差，即使有些接收机采用两次变频结构，但是这些两次变频结构的第一中频信号频率高，一般在800MHz左右，必须设计两个频率合成器分别提供两级本振信号，导致系统复杂，功耗高，本振间干扰严重等问题，更不易于芯片集成。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对以上现有技术存在的缺点，提出一种北斗一号卫星导航系统射频接收机，可提高北斗一号卫星导航系统射频接收机的镜像抑制性能，避免多本振信号间的相互干扰，减小功耗，减少电路数量，降低成本，使得接收机更易于芯片集成。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

北斗一号卫星导航系统射频接收机，包括低噪声放大器、两级下变频器、两级可变增益放大器和滤波器，还包括一个产生两级本振信号的压控振荡器和一个锁相环，压控振荡器产生的第一本振信号传给第一级下变频器，产生的第二本振信号传给第二级下变频器，锁相环与压控振荡器相连，使压控振荡器输出频率锁定在第一本振信号频率上；射频输入信号首先经过低噪声放大器进行放大，由第一级下变频器降至第一中频信号，第一中频信号经过带通滤波器滤波后输入给可变增益放大器，然后再通过第二级下变频器下变频至最终中频信号，最终中频信号依次经过低通滤波器和可变增益放大器输出。

本发明的卫星导航系统射频接收机采用两次变频结构，两次下变频器均采用高本振，本振信号频率高于射频信号频率。第一本振信号除以12或除以15得到第二本振信号。

本发明的优点是：本发明频率规划合理，采用一个振荡器和锁相环就可以实现两次变频功能，第二本振信号由第一本振信号除以12或除以15得到。两次变频只需要一个振荡器和锁相环，避免了多个锁相环之间的相互干扰，减少了电路数量，缩小了体积，降低了成本，易于芯片集成。

附图说明

图1是本发明的通道框图。

图2是本发明两级本振产生的电路框图。

图3是本发明的连接框图。

具体实施方式

实施例一

由图1可见，射频输入信号首先经过低噪声放大器LNA进行放大，由下变频器MIXER1降至第一中频信号，第一中频信号经过带通滤波器IF1 BPF滤波后输入给可变增益放大器VGA1，然后再通过下变频器MIXER2下变频至最终中频信号，最终中频信号依次经过低通滤波器LPF和可变增益放大器VGA2输出。图中RFIN是射频输入信号，IFOUT是最终中频输出信号，LO1是下变频器MIXER1的本振输入信号，LO2是下变频器MIXER2的本振输入信号。两级下变频器均采用高本振，即LO1信号频率高于RFIN信号频率，LO2信号频率高于第一中频信号频率。由于第一中频信号频率较高，该接收机的镜像干扰信号会得到很好的抑制。

由图2可见，压控振荡器VCO产生第一本振信号LO1，第一本振信号LO1经过12分频或15分频(DIV12/DIV15)后产生第二本振信号LO2，即LO1信号频率是LO2信号频率的12倍或15倍。锁相环电路PLL使压控振荡器输出频率锁定在LO1信号频率上。