一种基于阵列天线抗干扰BDS/GPS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CN110988924A(43)申请公布日2020.04.10(21)申请号201911257865.5(22)申请日2019.12.10(71)申请人上海航天控制技术研究所地址201109上海市闵行区中春路1555号(72)发明人孙昭行许东欢何浩林益锋臧中原毋蒙董亮赖思维(74)专利代理机构上海航天局专利中心31107代理人圣冬冬(51)Int.Cl.G01S19/21(2010.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种基于阵列天线抗干扰BDS/GPS接收机(57)摘要本发明公开了一种基于阵列天线抗干扰BDS/GPS接收机，以射频芯片、DSP和FPGA为主的硬件平台，包括：射频处理单元、抗干扰处理单元、基带信息处理单元、导航信息处理单元、电源单元；射频单元将天线端输入的BD射频信号和GPS射频信号放大、变频、滤波转换为模拟中频信号，BD中频信号经过A/D采样量化后进入抗干扰处理单元，GPS中频信号进入基带信息处理单元；抗干扰处理单元，对信号进行抗干扰处理，去除干扰信号，保留有用的卫星导航信号，将保留的卫星信号送至基带信息处理单元；基带信息处理单元，对BD中频信号和GPS中频信号分别进行处理，进行解调与解扩运算等；本发明充分利用成熟的硬件电路和软件模块，减少系统开发周期，使开发风险大大降低。CN110988924ACN110988924A权利要求书1/2页1.一种基于阵列天线抗干扰BDS/GPS接收机，其特征在于，该设计基于射频芯片、DSP和FPGA硬件平台，包括射频处理单元、抗干扰处理单元、基带信息处理单元、导航信息处理单元、电源单元，其中：射频单元，将天线端输入的BD射频信号和GPS射频信号放大、变频、滤波转换为模拟中频信号，BD中频信号经过A/D采样量化后进入抗干扰处理单元，GPS中频信号进入基带信息处理单元；抗干扰处理单元，对信号进行抗干扰处理，去除干扰信号，保留有用的卫星导航信号，将保留的卫星导航单元送至基带信息处理单元；基带信息处理单元，对BD中频信号和GPS中频信号分别进行处理，进行解调与解扩运算等；导航信息处理单元，经过该单元处理后输出载体的位置、速度、时间、伪距等信息，并通过串口输出至外部设备；电源单元，电源设计采取保护措施，将输入的+5V首先经过保护电路，保护电路将输入的电源钳制在5V，当电压过高时，保护电路输出的电压为零。2.根据权利要求1所述的一种基于阵列天线抗干扰BDS/GPS接收机，其特征在于，所述射频通道单元抗干扰下变频通道采用一次变频方案，信号经过射频滤波、低噪声放大、下变频处理后进行中频滤波和中频放大。3.根据权利要求2所述的一种基于阵列天线抗干扰BDS/GPS接收机，其特征在于，对于抗干扰场合应用的变频通道，在保证高线性度、高三阶交调、低噪声系数的同时，简化设计，降低产品的功耗；BD抗干扰变频通道主要对4路抗干扰BD导航射频信号同时进行下变频，单通道间进行隔离，且通道间保证幅度和相位的一致性。4.根据权利要求1所述的一种基于阵列天线抗干扰BDS/GPS接收机，其特征在于，所述基带信号数字处理模块主要由捕获器、伪码产生器和通用卫星跟踪通道三个软件模块组成，负责卫星信号的捕获、本地载波的产生、载波信号的剥离、本地伪随机码的产生、伪随机码的剥离，完成卫星信号的多通道并行处理。5.根据权利要求1所述的一种基于阵列天线抗干扰BDS/GPS接收机，其特征在于，所述导航信息处理软件运行在一片高速数字信号处理芯片上，由初始化、自检及看门狗、捕获卫星、导航电文处理、通道信息处理、卫星星历处理、定位测速解算、串口输入输出、存取先验信息和程序在线升级十个软件模块组成，负责控制导航模块的工作时序，辅助导基带信号数字处理模块捕获可见的BD和GPS卫星信号，完成导航信息的解析和伪距、伪距率计算，计算信号发射时刻的卫星位置、速度，进行实时的定位、测速和DOP值计算，管理与控制系统和遥测系统的通讯接口。6.根据权利要求1所述的一种基于阵列天线抗干扰BDS/GPS接收机，其特征在于，所述电源设计采取保护措施，将输入的+5V首先经过保护电路，保护电路将输入的电源钳制在5V，当电压超过6V时，保护电路输出的电压为零，避免电源出现高电压时烧坏后级电路。7.根据权利要求3所述的一种基于阵列天线抗干扰BDS/GPS接收机，其特征在于，所述射频通道单元，为4路抗干扰BD变频通道提供时钟信息，设计了频率合成器，同时为基带处理单元提供参考数字时钟信号，其中频率产生部分由温补晶振提供参考频率，通过锁相环芯片产生相应的下变频需要的本振信号及数字时钟信号，根据通道数量进行放大功分，提2CN110988924A权利要求书2/2页供给通道和基带处理单元。8.根