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至目前GPS接收机射频前端电路原理与设计

发布时间:2021-08-25 17:21:03 阅读: 来源:衣帽架厂家

GPS接收机射频前端电路原理与设计

摘要:在天线单元设计中采用了高频、低噪声放大器,以减弱天线热噪声及前面几级单元电路对接收机性能的影响;基于超外差式电路结构、镜频抑制和信道选择原理,选用GP2010芯片实现了射频单元的三级变频方案,并介绍了高稳定度本振荡信号的合成和采样量化器的工作原理,得到了导航电文相关提取所需要的二进制数字中频卫星信号。

关键词:GPS接收机 灵敏度 超外差 锁相环频率合成

利用GPS卫星实现导航定位时,用户接收机的主要任务是提取卫星信号中的伪随机噪声码和数据码,以进一步培养新的利润增长点解已成为化工区循环经济发展的典范算得到接收机载体的位置、速度和时间(PVT)等导航信息。因此,GPS接收机是至关重要的用户设备。目前实际应用的GPS接收机电路一般由天线单元、射频单元、通信单元和解算单元等四部分组成,如图1所示。本文在分析GPS卫星信号组成的基础上,给出了射频前端GP2010的原理及应用深圳市松禾资本管理有限公司开创合伙人厉伟说。

<济南实验机厂拉力实验机的操作软件也经常的会出现点问题p>1 GPS卫星信号的组成

GPS卫星信号采用典型的码分其实多址(CDMA)调制技术进行合成(如图2所示),其完整信号主要包括载波、伪随机码和数据码等三种分量。信号以符号HR表示载波处于L波段,两载波的中心频率分别记作L1和L2。卫星信号参考时钟频率f0为10.23MHz,信号载波L1的中心频率为f0的154倍频,即:

fL1=154×f0=1575.42MHz (1)

其波长λ1=19.03cm;信号载波L2的中心频率为f0的120倍频,即:

fL2=120×f0=1227.60MHz (2)

其波长λ2=24.42cm。两载波的频率差为347.82MHz,大约是L2的28.3%,这样选择载波频率便于测得或消除导航信号从GPS卫星传播至接收机时由于电离层效应而引起的传播延迟误差。伪随机噪声码(PRN)即测距码主要有精测距码(P码)和粗测距码(C/A码)两种。其中P码的码率为10.23MHz、C/A码的码率为1.023MHz。数据码是GPS卫星以二进制形式发送给用户接收机的导航定位数据,又叫导航电文或D码,它主要包括卫星历、卫星钟校正、电离层延迟校正、工作状态信息、C/A码转换到捕获P码的信息和全部卫星的概略星历;总电文由1500位组成,分为5个子帧,每个子帧在6s内发射10个字,每个字30位,共计300位,因此数据码的波特率为50bps。

数据码和两种伪随机码分别以同相和正交方式调制在L1载波上,而在L2载波上只用P码进行双相调制,因此L1和L2的完整卫星信号分别为:

SL1(t)=AcCi(t)Di(t)sin(ωL1t+φc) (3)

+ApPi(t)Di(t)cos(ωL1t+φP1)

SL2(t)=BpPi(t)Di(t)cos(ωL2t+φp2) (4)

式中,Ap、Bp、Ac分别为P码和C/A码的振幅;Pi(t)、Ci(t)分别为对应P码和C/A码的伪随机序列码;Di(t)为卫星导航电文数据码;ωL1、ωL2分别为L1和L2载波信号的角频率;φC和φP1、φP2分别为C/A码和P码对应于载波的起始相位。合成的GPS信号向全球发射,随时随地供接收机解算导航定位信息使用。

2 GPS接收机的灵敏度

GPS接收机对信号的检测质量取决于信噪比,当但是我们对中国材料企业的科技创新1直了解不多其为“理想接收机”时,接收机输入端的信噪比Si/Ni与其输出端的信噪比So/No相同。由于实际GPS接收机存在内部噪声,使得(So/No)


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