一种独立双通道导航增强卫星接收机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113009516A(43)申请公布日2021.06.22(21)申请号202110421147.8(22)申请日2021.04.19(71)申请人北京工业大学地址100124北京市朝阳区平乐园100号(72)发明人刘杰彭理汤长江吴强李辰运汪恒冉张宇(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理有限公司11203代理人沈波(51)Int.Cl.G01S19/13(2010.01)G01S19/37(2010.01)权利要求书2页说明书3页附图3页(54)发明名称一种独立双通道导航增强卫星接收机(57)摘要本阀门公开了一种独立双通道导航增强卫星接收机。由导航天线01、导航天线02、L型匹配电路、两级带通滤波器电路、三级低噪放电路、RX3701及基带处理电路组成。导航天线01和导航天线02接收下来的电磁波信号分别经过三级低噪放电路和两级带通滤波电路后进入多模多频射频接收电路，信号经射频接收电路处理后，通过RX3701的OUT1和OUT2两个输出通道将每一通道处理得到的4位I/Q信号分别输出给到基带处理电路。通过基带处理电路中ZYNQ7045的ARM0、ARM1和FPGA处理器上的软件模块对输入的OUT1和OUT2通道的各自4位I/Q信号进行LEO信号解调。最终接收机将解算后的信息通过千兆以太网发送给计算机处理。CN113009516ACN113009516A权利要求书1/2页1.一种独立双通道导航增强卫星接收机，该接收机由导航天线01、导航天线02、L型匹配电路、两级带通滤波器电路、三级低噪放电路、RX3701和基带处理电路组成；接收机能够支持独立双通道多模接收，且拥有高灵敏度和强抗干扰能力；接收机在全球定位系统GPS或北斗导航系统均被干扰的情况下，通过其中一个接收通道接收专用卫星定位信号，实现单星定位功能；该接收机还具备很强的基带处理能力；导航天线01和导航天线02接收下来的电磁波信号分别经过三级低噪放电路和两级带通滤波电路后进入多模多频射频接收电路，信号经射频接收电路处理后，通过RX3701的OUT1和OUT2两个输出通道将每一通道处理得到的4位I/Q信号分别输出给到基带处理电路。通过基带处理电路中ZYNQ7045的ARM0、ARM1和FPGA处理器上的软件模块对输入的OUT1和OUT2通道的各自4位I/Q信号进行LEO信号解调。最终接收机将解算后的信息通过千兆以太网发送给计算机处理。2.根据权利要求1所述的一种独立双通道导航增强卫星接收机，其特征在于该独立双通道导航增强卫星接收机以RX3701射频芯片为核心设计了独立双通道接收电路；接收机利用RX3701的两个接收通道RX1和RX2进行信号接收；其中的RX1接收通道接收全球定位系统GPS或北斗导航系统的卫星信号，RX2通道则可以接收频段1600.995MHz±5.115MHz专用卫星信号；接收机的专用卫星接收通道RX2可以实现接收机在全球定位系统GPS或北斗导航系统均被干扰的情况下，依然具备进行单星定位的能力；其中RX1和RX2接收通道的接收前端都设计了两级滤波电路，保证接收机具备强抗干扰能力，使接收机在接收卫星信号时，避免其他设备对接收机进行干扰；每一级滤波器可以根据实际需要选择不同频段的滤波器焊接，从而实现对不同频带信号的接收；采用滤波器SF2186E，其中心频率为1268.52MHz，带外抑制为‑40dB，带宽为20.46MHz；采用滤波器SAFFB1G20AA0F0A，其中心频率为1201.5MHz，带外抑制为‑30dB带宽为20.46MHz；采用滤波器SAFFB1G56AC0F0A，其中心频率为1561.1MHz，带外抑制为‑45dB带宽为20.46MHz；同时接收机的RX1和RX2接收通道的接收前端也设计了三级低噪放电路，第一级低噪放电路的增益为20dB，噪声系数为0.67；第二级低噪放电路的增益为20dB，噪声系数为0.67；第三级低噪放电路的增益为21.7dB，噪声系数为1.2；通过三级低噪放电路实现的增益达到61.7dB，而射频接收芯片RX3701本身的P1dB为‑30dB，此外，RX3701芯片内部还集成增益达到40dB的低噪声放大器；因此三级低噪放增益加上RX3701射频芯片本身的增益，保证接收机能够接收卫星信号的灵敏度小于等于‑150dBm，提高了接收的灵敏度。3.根据权利要求1所述一种独立双通道导航增强卫星接收机，其特征在于：选用ZYNQ7045作为基带处理电路中的处理器，其内部配备双核ARM处理器，同时还集成可编程逻辑FPGA处理器；该接收机的ZYNQ7045挂载1GByteDDR3缓存用于数据存储，工作主频1333MHz，另外挂载32Mbyte的QSPIFlash用于引导