一種將gps衛(wèi)星信號(hào)轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及GPS衛(wèi)星信號(hào)處理領(lǐng)域，尤其涉及一種將GPS衛(wèi)星信號(hào)轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]全球定位系統(tǒng)(英語:Global Posit1ning System，簡(jiǎn)稱GPS)，又稱全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，是一個(gè)中距離圓型軌道衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。它可以為地球表面絕大部分地區(qū)提供準(zhǔn)確的定位、測(cè)速和高精度的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)?？蓾M足位于全球任何地方或近地空間的用戶連續(xù)精確的確定三維位置、三維運(yùn)動(dòng)和時(shí)間的需要。
[0003]GPS衛(wèi)星信號(hào)采用碼分多址(CDMA)調(diào)制技術(shù)合成，其完整信號(hào)包括載波、偽隨機(jī)碼和數(shù)據(jù)碼。信號(hào)載波處于L波段，三個(gè)載波的頻率分別記著L1 (1575.42MHz)、L2(1227.6MHz)和L5(1176.45MHz)。目前每顆衛(wèi)星都在L1和L2兩個(gè)頻率以及部分衛(wèi)星在L5頻率上發(fā)射測(cè)距碼和導(dǎo)航電文。這個(gè)導(dǎo)航電文包括了:衛(wèi)星的軌道參數(shù)、時(shí)鐘參數(shù)、軌道修正參數(shù)、大氣對(duì)GPS信號(hào)折射的修正值等，導(dǎo)航電文供用戶接收機(jī)確定衛(wèi)星發(fā)射信號(hào)時(shí)的位置(衛(wèi)星星座中絕對(duì)位置)和時(shí)間；測(cè)距碼碼元的跳動(dòng)用來計(jì)算從衛(wèi)星到接收機(jī)的時(shí)間即傳輸時(shí)延，然后再轉(zhuǎn)換成距離，從而得到用戶機(jī)到衛(wèi)星的相對(duì)距離。絕對(duì)位置與相對(duì)位置相結(jié)合就得到了用戶接收機(jī)的絕對(duì)位置。
[0004]目前實(shí)際應(yīng)用的GPS接收機(jī)電路一般的工作方式是將GPS衛(wèi)星信號(hào)從環(huán)境噪聲中濾出，提供適當(dāng)?shù)脑鲆?，并轉(zhuǎn)化為基帶數(shù)字信號(hào)，以滿足后續(xù)基帶數(shù)字信號(hào)處理單元的需求。因此，通常的方法是使用混頻器對(duì)GPS衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行下變頻。這樣可以大大降低對(duì)A/D轉(zhuǎn)換電路和基帶處理電路的技術(shù)指標(biāo)需求指標(biāo)需求難度，但是利用混頻器將高頻GPS衛(wèi)星信號(hào)變換到較低中頻頻率的同時(shí)引入了鏡頻干擾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于目前GPS衛(wèi)星信號(hào)處理領(lǐng)域存在的上述不足，本發(fā)明提供一種將GPS衛(wèi)星信號(hào)轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)的方法，能夠降低鏡頻干擾，并降低了各衛(wèi)星信號(hào)之間的串?dāng)_。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:
[0007]—種將GPS衛(wèi)星信號(hào)轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)的方法，所述將GPS衛(wèi)星信號(hào)轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)的方法包括以下步驟:
[0008]將GPS衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行放大處理；
[0009]將處理后的GPS衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行三路復(fù)用實(shí)現(xiàn)對(duì)各頻段的衛(wèi)星信號(hào)剝離；
[0010]將剝離后的衛(wèi)星信號(hào)與低本振載波信號(hào)進(jìn)行上變頻處理；
[0011]將變頻后的衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行I/Q分離后與高本振載波信號(hào)合成產(chǎn)生近零中頻信號(hào)；
[0012]將該近零中頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換為零中頻數(shù)字信號(hào)，所述零中頻數(shù)字信號(hào)即為基帶信號(hào)。
[0013]依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述將GPS衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行放大處理的具體可為:采用低噪音放大器電路接收來自天線的GPS衛(wèi)星信號(hào)，然后進(jìn)行放大處理。
[0014]依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述將處理后的GPS衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行三路復(fù)用實(shí)現(xiàn)對(duì)各頻段的衛(wèi)星信號(hào)剝離包括:通過功率分配器電路將對(duì)GPS衛(wèi)星信號(hào)分為GPSL1/L2/L5三個(gè)頻段的衛(wèi)星信號(hào)，實(shí)現(xiàn)三路復(fù)用。
[0015]依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述將處理后的GPS衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行三路復(fù)用實(shí)現(xiàn)對(duì)各頻段的衛(wèi)星信號(hào)剝離包括:針對(duì)不同頻段的GPS衛(wèi)星信號(hào)用特定中心頻率的濾波器進(jìn)行選通，實(shí)現(xiàn)對(duì)GPSL1/L2/L5三個(gè)頻段的衛(wèi)星信號(hào)剝離。
[0016]依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述將剝離后的衛(wèi)星信號(hào)與低本振載波信號(hào)進(jìn)行上變頻處理包括:將GPS衛(wèi)星信號(hào)與本振電路的產(chǎn)生的載波信號(hào)通過鏡像抑制混頻器進(jìn)行上變頻處理，產(chǎn)生一個(gè)新的頻率，新產(chǎn)生的信號(hào)頻率值等于衛(wèi)星信號(hào)頻率值加低本振載波信號(hào)。
[0017]依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述低本振載波信號(hào)由低本振電路產(chǎn)生，所述低本振電路的載波中心頻范圍是300MHz-400MHz。
[0018]依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述將GPS衛(wèi)星信號(hào)轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)的方法還包括:通過AGC電路對(duì)近零中頻信號(hào)進(jìn)行放大處理。
[0019]依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述將變頻后的衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行I/Q分離后與高本振載波信號(hào)合成產(chǎn)生近零中頻信號(hào)包括:對(duì)本振電路產(chǎn)生的本振信號(hào)進(jìn)行1/4相位調(diào)整，分出I/Q兩路，然后分別用于實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星信號(hào)的I/Q分離。
[0020]依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述將變頻后的衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行I/Q分離后與高本振載波信號(hào)合成產(chǎn)生近零中頻信號(hào)包括:通過混頻器將衛(wèi)星信號(hào)和本振輸出的載波信號(hào)合成產(chǎn)生靠近零中頻的新信號(hào)，然后經(jīng)過低通濾波器進(jìn)行過濾，得到純凈的零中頻信號(hào)。
[0021]依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述高本振載波信號(hào)由高本振電路產(chǎn)生，所述高本振電路載波頻率范圍是1545MHz-1615MHz。
[0022]本發(fā)明實(shí)施的優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明所述的將GPS衛(wèi)星信號(hào)轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)的方法通過將放大后的GPS衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行三路復(fù)用實(shí)現(xiàn)對(duì)各頻段的衛(wèi)星信號(hào)剝離，將剝離后的衛(wèi)星信號(hào)與低本振載波信號(hào)進(jìn)行上變頻處理，隨后將變頻后的衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行I/Q分離后與高本振載波信號(hào)合成產(chǎn)生近零中頻信號(hào)，再經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換成基帶信號(hào)。對(duì)每個(gè)頻段的GPS衛(wèi)星信號(hào)均進(jìn)行單獨(dú)的信號(hào)處理，對(duì)每個(gè)頻段的GPS衛(wèi)星信號(hào)都進(jìn)行上變頻處理，降低了鏡頻干擾，實(shí)現(xiàn)GPS各個(gè)頻點(diǎn)信號(hào)的載波頻率統(tǒng)籌，對(duì)每個(gè)頻點(diǎn)信號(hào)再進(jìn)行獨(dú)立的下變頻、濾波、放大及A/D轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)，降低了各衛(wèi)星信號(hào)之間的串?dāng)_，為基帶處理電路提供足夠的信噪比，既降低了對(duì)A/D轉(zhuǎn)換電路和基帶處理算法的技術(shù)指標(biāo)需求又保證了信號(hào)質(zhì)量。
【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1為本發(fā)明所述的一種將GPS衛(wèi)星信號(hào)轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)的方法示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0026]如圖1所示，一種將GPS衛(wèi)星信號(hào)轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)的方法，所述將GPS衛(wèi)星信號(hào)轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)的方法包括以下步驟:
[0027]步驟S1:將GPS衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行放大處理；
[0028]所述步驟S1將GPS衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行放大處理的【具體實(shí)施方式】可為:接收來自天線的GPS衛(wèi)星信號(hào)，然后采用低噪音放大器電路進(jìn)行放大處理。
[0029]步驟S2:將處理后的GPS衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行三路復(fù)用實(shí)現(xiàn)對(duì)各頻段的衛(wèi)星信號(hào)剝離；
[0030]所述步驟S2將處理后的GPS衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行三路復(fù)用實(shí)現(xiàn)對(duì)各頻段的衛(wèi)星信號(hào)剝離的【具體實(shí)施方式】可為:通過功率分配器電路將對(duì)GPS衛(wèi)星信號(hào)分為GPSL1/L2/L5三個(gè)頻段的衛(wèi)星信號(hào)，實(shí)現(xiàn)三路復(fù)用，也就是講GPS衛(wèi)星信號(hào)通過功率分配器電路分為GPS 11/L2/L5三個(gè)頻段的衛(wèi)星信號(hào)待用，然后針對(duì)不同頻段的GPS衛(wèi)星信號(hào)用特定中心頻率的濾波器進(jìn)行選通，實(shí)現(xiàn)對(duì)GPSL1/L2/L5三個(gè)頻段的衛(wèi)星信號(hào)剝離。
[0031]在實(shí)際應(yīng)用中，所述GPS L1頻段的衛(wèi)星信號(hào)對(duì)應(yīng)的特性中心頻率的濾波器的中心頻率為1575.42MHz ;所述GPS L2頻段的衛(wèi)星