專利名稱：一種衛(wèi)星導(dǎo)航射頻模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種衛(wèi)星導(dǎo)航射頻模塊及應(yīng)用該模塊的衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備。
背景技術(shù)：
一般而言，衛(wèi)星導(dǎo)航接收機系統(tǒng)由天線，射頻，基帶處理芯片，上位機，用戶接口等 部分組成。而現(xiàn)有的衛(wèi)星導(dǎo)航接收機研發(fā)系統(tǒng)，由于基帶處理芯片一般只有一組中頻信號 輸入口，因而研發(fā)系統(tǒng)也對應(yīng)地采用一路射頻模塊，提供一路中頻信號輸出。而這種固化 的一對一模式不但沒有充分利用好模塊本身的作用，同時還為研發(fā)帶來諸多不便。在衛(wèi)星 導(dǎo)航系統(tǒng)接收機研發(fā)過程中，為了調(diào)試系統(tǒng)的功能和性能，時常需要為系統(tǒng)接入不同的射 頻信號，有可能需要開闊無遮擋的強信號，也有可能需要遮蔽嚴重的弱信號又或者特定輸 出特定場景的信號。而這種一個基帶處理芯片只能接某個射頻模塊的固定模式大大制約了 研發(fā)的靈活性，白白增加了不必要的研發(fā)時間和成本。另一方面，隨著我國北斗2代衛(wèi)星導(dǎo) 航系統(tǒng)的持續(xù)推進，俄羅斯的格洛納斯系統(tǒng)以及歐洲的伽利略系統(tǒng)亦在建設(shè)完善，再加上 原有的美國GPS系統(tǒng)，多衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容的接收機將越來越普遍，而這類多衛(wèi)星導(dǎo)航系 統(tǒng)接收機正迫切需要一種可以靈活提供多路多系統(tǒng)可選的射頻模塊，但現(xiàn)階段并未出現(xiàn)能 滿足這種要求的射頻模塊出現(xiàn)。圖1是目前一般的衛(wèi)星導(dǎo)航接收機及其研發(fā)系統(tǒng)，其中天線101與射頻模塊102 連接，射頻模塊輸出的數(shù)字中頻信號連接到基帶處理芯片103，基帶處理芯片103，再把處 理后的定位信息輸入到上位機104進行應(yīng)用，同時用戶接口 105也連接到上位機。可以看 出，基帶處理芯片只能固定地接入某一路的射頻中頻信號，非?？贪?。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供這樣一種擴展模塊，它支持多路射頻信號輸入，可以自由切 換任一路或多路射頻中頻信號作為輸出，用以解決現(xiàn)有衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中射頻模塊與基帶芯 片只能一對一連接的固定關(guān)系。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的
一種衛(wèi)星導(dǎo)航射頻模塊，所述模塊包括，不少于一路射頻信號輸入模塊，射頻信號輸出 模塊，以及，輸入輸出選擇控制單元，用于選擇射頻輸入模塊及信號輸出模塊。更進一步，所述模塊還包括，輸入輸出指示單元，所述輸入輸出選擇控制單元控制 所述輸入輸出指示單元，用于顯示當前輸入輸出選擇信息。更進一步，所述射頻信號輸出模塊至少包括兩路輸出。更進一步，所述射頻信號輸出模塊輸出中頻信號。更進一步，所述射頻信號輸入模塊從天線輸入射頻信號，經(jīng)過前置濾波及放大，然 后由本地時鐘震蕩303經(jīng)過頻率合成后進行下變頻，最后經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換將模擬中頻信號量 化成數(shù)字中頻信號輸出。更進一步，所述射頻信號輸入模塊接收輸入輸出選擇控制單元的輸入選擇信號，將未被選中的射頻信號輸入模塊設(shè)為低功耗狀態(tài)。更進一步，所述射頻信號輸入模塊的輸入信號來自北斗二代和GPS定位衛(wèi)星系 統(tǒng)。更進一步，所述輸入輸出選擇控制單元的輸入輸出選擇信號是由上位機發(fā)出的。更進一步，所述輸入輸出選擇控制單元的輸入輸出選擇信號是由安裝在所述射頻 模塊上的撥碼開關(guān)控制的。此外，本發(fā)明還提供一種雙?；蛘叨嗄５男l(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備，所述設(shè)備包括上面所述 的射頻模塊。采用本發(fā)明的技術(shù)方案后，本發(fā)明能夠用于各衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收機的研發(fā)，亦可 用于多模式兼容的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收機上，還可用于連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集衛(wèi)星數(shù)據(jù)。具 有使用場合多樣，通用性強，直觀顯示狀態(tài)等特點。不但為研發(fā)過程節(jié)省成本及時間，也為 多模式衛(wèi)星導(dǎo)航接收機提供通用的信號輸入輸出選擇模塊。


圖1是一般的衛(wèi)星導(dǎo)航接收機及其研發(fā)系統(tǒng)架構(gòu)圖； 圖2為一個三射頻輸入三數(shù)字中頻輸出的系統(tǒng)；
圖3是射頻信號輸入模塊的原理框圖； 圖4是主控制器的控制原理框圖； 圖5是射頻信號輸入模塊與主控制器的連接關(guān)系圖； 圖6是主控制器與輸出接口的連接關(guān)系圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明是這樣一種系統(tǒng)，它包含多路天線接入口，多路射頻信號輸入模塊，一個主 控制器，一個用戶控制接口，及多路信號輸出接口。其中每一路天線接入口連接到一路射頻 信號輸入模塊，射頻信號輸入模塊對射頻信號進行處理，輸出的中頻時鐘、數(shù)據(jù)及射頻模塊 使能信號都連接到主控制器，同時所有信號輸出接口也連接到主控制器，主控制器負責(zé)接 收用戶控制接口的控制信號從而配置主控制器兩端的輸入輸出關(guān)系，以達到將板上任意射 頻信號輸出到板上任意信號輸出口的作用。本系統(tǒng)有如下特點
1.板上的射頻信號輸入模塊可根據(jù)需求增減變化，支持GPS及BD二代兩套系統(tǒng)的射 頻模塊；
2.支持一輸入多輸出、一輸入一輸出及多輸入多輸出等模式；
3.板上射頻不用作輸出時自動設(shè)置其處于低功耗模式，減少射頻間的互相干擾同時 減低功耗；
4.板上有不同顏色LED顯示當前輸入輸出的射頻信號，方便直觀觀察。圖2所示為一個三射頻輸入三數(shù)字中頻輸出的系統(tǒng)。其中射頻信號輸入模塊201各接一天線，提供三路射頻輸入，每路射頻分別有一個標識LED 202 ；射頻模塊輸出的數(shù)字 中頻信號連接到主控制器203，同時用戶控制接口 206的控制信號亦連接到主控制器進行 輸入輸出控制；主控制器203根據(jù)控制信號調(diào)整輸入輸出關(guān)系，將數(shù)字中頻信號輸出到輸 出接口 204，輸出接口 204上附帶有標識LED 205，用于標識輸出接口輸出的是哪一路的中
頻信號。1、射頻信號輸入模塊
圖3是射頻信號輸入模塊的原理框圖，射頻信號輸入模塊完成將模擬射頻信號轉(zhuǎn)換成 數(shù)字中頻信號的功能。射頻模塊從天線301輸入射頻信號，經(jīng)過前置濾波及放大302，然后 由本地時鐘震蕩303經(jīng)過頻率合成304后進行下變頻305，最后經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換306將模擬中 頻信號量化成2位寬的數(shù)字中頻信號(Data
及Data[l])。2、主控制器
主控制器使用CPLD (Complex Programmable Logic Device，復(fù)雜可編程邏輯器件)或 FPGA(Field - Programmable Gate Array,現(xiàn)場可編程門陣列)實現(xiàn)，它主要完成根據(jù)用 戶控制接口輸入的信號控制射頻模塊中頻信號與輸出接口的連接關(guān)系。圖4是主控制器的 控制原理框圖，來自射頻模塊的中頻信號401連接到多路選擇器402，這里是三選一多路選 擇器，多路選擇器402根據(jù)控制信號403控制輸出到接口 404的信號。3、射頻信號輸入模塊與主控制器連接關(guān)系
圖5是射頻信號輸入模塊與主控制器的連接關(guān)系圖。射頻信號輸入模塊(RF)把射頻 時鐘信號(CLK)及經(jīng)過量化的數(shù)字中頻信號(Data
、Data[l])輸入到主控制器，同時接 收主控制器的低功耗使能信號(LoW_en)及LED標識信號(LED)。4、主控制器與輸出接口連接關(guān)系
圖6是主控制器與輸出接口的連接關(guān)系圖，主控制器將來自射頻信號輸入模塊的時鐘 信號(CLK)及數(shù)字中頻信號(Data W]、Data[l])輸出到對外接口，同時輸出該RF信號的LED 標識信息(Led_R、Led_G、Led_B)，以顯示該輸出接口輸出的數(shù)據(jù)是來自哪一路的射頻，例 如輸出接口輸出RFl的數(shù)據(jù)，而RFl的標識LED為紅色LED(R)，則主控制器將令LED標識 信號Led_R輸出為高，以點亮輸出接口的紅色LED (R),以標示此時此刻輸出的信號為RFl 的信號。5、用戶控制
如圖2用戶控制接口 206所示，用戶控制接口為板上3位撥碼開關(guān)S [2 0]，其中SO控 制RF1，Sl控制RF2，S2控制RF3。當SO為1時RFl輸出到對外接口，當SO為0時RFl處 于低功耗狀態(tài)；當Sl為1時RF2輸出到對外接口，當Sl為0時RF2處于低功耗狀態(tài)；當S2 為1時RF3輸出到對外接口，當S2為0時RF3處于低功耗狀態(tài)。其關(guān)系如列表1所示
權(quán)利要求
1.一種衛(wèi)星導(dǎo)航射頻模塊，其特征在于，所述模塊包括，不少于一路射頻信號輸入模塊 (201)，射頻信號輸出模塊(204)，以及，輸入輸出選擇控制單元(203)，用于選擇射頻輸入 模塊及信號輸出模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的射頻模塊，其特征在于，所述模塊還包括，輸入輸出指示單元 (202，205)，所述輸入輸出選擇控制單元控制所述輸入輸出指示單元，用于顯示當前輸入輸 出選擇信息。
3.如權(quán)利要求2所述的射頻模塊，其特征在于，所述射頻信號輸出模塊至少包括兩路 輸出。
4.如權(quán)利要求1至3中任意一項所述的射頻模塊，其特征在于，所述射頻信號輸出模塊 輸出中頻信號。
5.如權(quán)利要求4所述的射頻模塊，其特征在于，所述射頻信號輸入模塊從天線(301)輸 入射頻信號，經(jīng)過前置濾波及放大(302)，然后由本地時鐘震蕩(30 經(jīng)過頻率合成(304) 后進行下變頻(305)，最后經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換(306)將模擬中頻信號量化成數(shù)字中頻信號輸出。
6.如權(quán)利要求5所述的射頻模塊，其特征在于，所述射頻信號輸入模塊接收輸入輸出 選擇控制單元的輸入選擇信號，將未被選中的射頻信號輸入模塊設(shè)為低功耗狀態(tài)。
7.如權(quán)利要求6所述的射頻模塊，其特征在于，所述射頻信號輸入模塊的輸入信號來 自北斗二代和GPS定位衛(wèi)星系統(tǒng)。
8.如權(quán)利要求7所述的射頻模塊，其特征在于，所述輸入輸出選擇控制單元的輸入輸 出選擇信號是由上位機發(fā)出的。
9.如權(quán)利要求8所述的射頻模塊，其特征在于，所述輸入輸出選擇控制單元的輸入輸 出選擇信號是由安裝在所述射頻模塊上的撥碼開關(guān)(206 )控制的。
10.一種雙?；蛘叨嗄５男l(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括如權(quán)利要求1所述 的射頻模塊。
全文摘要
一種衛(wèi)星導(dǎo)航射頻模塊，所述模塊包括，不少于一路射頻信號輸入模塊，射頻信號輸出模塊，以及，輸入輸出選擇控制單元，用于選擇射頻輸入模塊及信號輸出模塊。本發(fā)明能夠用于各衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收機的研發(fā)，亦可用于多模式兼容的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收機上，如兼容GPS和北斗二代的接收機，還可用于連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集衛(wèi)星數(shù)據(jù)。具有使用場合多樣，通用性強，直觀顯示狀態(tài)等特點。不但為研發(fā)過程節(jié)省成本及時間，也為多模式衛(wèi)星導(dǎo)航接收機提供通用的信號輸入輸出選擇模塊。
文檔編號G01S19/37GK102062863SQ20101054698
公開日2011年5月18日 申請日期2010年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月17日
發(fā)明者吳釗鋒 申請人:東莞市泰斗微電子科技有限公司