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基于GP2000芯片组的GPS接收机射频前端电路原理与设计

基于GP2000芯片组的GPS接收机射频前端电路原理与设计

点击数:7262 次   录入时间:03-04 11:42:13   整理:http://www.55dianzi.com   综合-其它

    由图5可看出,GP2010的三级变频器采用了中心频率分别为175.42MHz、35.42MHz和4.309MHz的三个中频滤波器。各级混频器需要的本振信号均由片内集成锁相环(PLL)频率合成器提供(如图6所示)。它主要由PLL振荡器回路、鉴相器、PLL环路滤波器、分频器和一个完整的1400MHz压控振荡器(VCO)等元件组成。PLL采用10.000MHz参考频率;VCO的控制增益为150MHz/V、输出频率范围为1386~1414MHz。为了提供高稳定度参考频率源,设计中采用了温度补偿型晶体振荡器(TCXO)自输入阻抗为5kΩ的参考频率提供10.000MHz的AC小信号频率给PLL振荡器。当PLL相位锁定参考信号时,鉴相输出逻辑高电平指示相位已锁定,相位锁定时间约需6ms,环路增益约为150dB。VCO输出的1400MHz信号作为第一本振信号,由其分频产生的140.0MHz、31.111MHz信号分别作为第二本振第第三本振信号。当GP2010接收到1575.42MHz的GPS卫星信号时,通过三级变频可得到4.309MHz的中频信号。

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    为配合通道单元和解算单元完成导航信号的数据提取及信号处理,在5.714MHz采样时钟控制下,GP2010的片内集成数字量化器可实现对4.309MHz的中频卫星信号进行数字量化,从而为通道单元相关器提供TTL电平的2位量化输出,即1.405MHz的二进制符号及量值数字信息,如图7所示。为了得到平稳的中频卫星信号及采样数字输出,该模块同时产生AGC控制信号用于稳定第三级变频(如图5(b)所示)时所产生的中频信号幅度。

    总之,GP2000芯片组是Zarlink半导体公司为设计GPS接收机而推出的一系列集成电路,采用GP2000芯片组可设计出多通道卫星信号接收设备。在GPS接收机设计中,天线单元的设计着重考虑频段选择和高频低噪放对接收机总噪声系数的影响,以提高接收机灵敏度;射频单元利用频率合成、频率变换、自动增益控制等技术,依靠高品质的中频频率选择、镜频抑制和信道选择滤波器,对所接收的GPS信号进行变频、放大、滤波、采样等一系列处理,从而得到数字中频卫星信号。由此精心设计的超外差式GPS接收机可达到很高的接收灵敏度、频率选择性和较大的动态范围,并具有结构简单、体积小、重量轻、耗电省等优点。



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